基于快速背景建模的人物越界检测系统设计与实现

摘要

视频监控中的人物越界检测技术对于地铁的运营及管理具有很重要的意义。不仅能为单位,企业节约人力成本,更能在全天24小时不间断的实时监控中实现预警功能。本课题来源于本单位的智能人物越界检测项目,目的是为企业提供可靠的人物越界检测系统。　　本文采用背景差即首先建立背景模型,然后用当前帧减去背景图像的方法实现运动检测。在利用连通区域检测得到图像中的运动区域之后,采用跟踪与分类交互工作的方法达到人物检测的目的。本文在对物体的运动和由于光照变化引起的运动进行相关的统计后发现,对于光照变化所引起的运动要慢于多数物体的运动。依据这一统计结果,本文从聚类模型中引申出较好应对光照变化的背景模型,而这种模型不要求场景中的像素值在时间轴上要服从高斯分布。实验表明,在各类不同场景下,我们的建模方法比OPENCV中的两种方法具有更好的适应能力。对于场景中的光照变化,物体剧烈摆动等问题,本文中的建模方法也有较好的处理结果。系统的开发设计严格遵照软件工程设计规范,从需求分析、概要设计、详细设计、实现和测试几个方面对人物越界检测系统进行了详细的介绍。首先采用数据流图分析了系统中数据的流动情况;然后采用结构化的设计方法描述了系统的总体设计和模块接口,并对主要模块采用程序流程图进行了详细设计;最后我们对系统进行用例测试,并展示了系统的主要输入输出界面以及实际应用效果。　　实验结果表明,本系统在普通条件下具有很好的人物越界检测能力;在光照变化强烈、阴雨等恶劣天气情况下,系统仍能达到较好的人物越界检测预警效果。

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第一章 绪论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究工作

1.4 本论文的结构安排

第二章 人物越界检测的相关理论与技术

2.1 视频监控中的背景建模技术

2.2 人物跟踪技术

2.3 人物检测的相关技术

2.4 本章小结

第三章 人物越界检测模型设计及算法研究

3.1 本文提出的背景建模方式

3.2 基于背景减法运动目标检测算法

3.3 目标跟踪算法研究

3.4 仿真实验

3.5 本章小结

第四章 人物越界检测系统需求分析

4.1 系统建设概述

4.2 系统用户需求

4.3 功能需求建模分析

4.4 系统性能需求

4.5 本章小结

第五章 人物越界检测系统设计

5.1 系统设计目标

5.2 系统架构设计

5.3 系统功能设计

5.4 系统模块设计

5.5 系统数据结构

5.6 算法程序设计

5.7 本章小结

第六章 系统实现及测试分析

6.1 开发工具及运行环境介绍

6.2 系统的实现

6.3 系统测试及效果评价

6.4 本章小结

第七章 全文总结与展望

7.1 全文总结

7.2 后续工作展望

致谢

参考文献