复杂运动情况下多运动目标的检测与跟踪-信号与信息处理专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 分类号： 密级： U D C ： 编号： 工学硕士学位论文 复杂运动情况下多运动目标的检测与跟踪 硕士 研 究 生：邢代玉 指 导 教 师：席志红 教授 学 位 级 别：工学硕士 学 科、 专 业：信号与信息处理 所 在 单 位：信息与通信工程学院 论文提交日期：2014 年 1 月 论文答辩日期：2014 年 3 月 学位授予单位：哈尔滨工程大学 Classified Index: U.D.C: A Dissertation for the Degree of M. Eng The complex movement of multi moving target detection and tracking Candidate: Xing Daiyu Supervisor: Prof. Xi Zhihong Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Signal and Information Processing Date of Submission: Jan. 2014 Date of Oral Examination: Mar. 2014 University: Harbin Engineering University 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人 独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参 考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本 人承担。 作者（签字）： 日期： 年 月 日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文 的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保 证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位 为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文（□在授予学位后即可 □在授予学位 12 个月后 □解密后） 由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者（签字）： 导师（签字）： 日期： 年 月 日 年 月 日 复杂运动情况下的多运动目标的检测与跟踪 摘 要 目前，机器视觉技术在智能化生活，工业生产，医疗领域和军事领域中受到了广泛 应用。目标检测提取、识别和跟踪技术是对其进行研究的主体内容，这些方面由于其具 有较大的科研价值和应用前景，成为国内外学者积极研究的课题之一。 本论文设定固定场景、复杂背景中多运动目标的检测与跟踪作为研究的主要内容， 对于目前主流目标检测与跟踪算法，本文在对其理论研究的基础上，对各自算法的优势 及缺陷进行分析，进而针对检测与跟踪领域的部分重要算法进行优化，论文通过理论分 析和实验仿真，论证改进后的算法在运动目标检测与跟踪方面的性能优势。论文的主要 内容安排如下： 首先，进行运动目标检测技术的研究，帧间差分法和背景差分法是两种最典型的运 动目标检测算法，本文充分分析其应用的适用范围和不足之处，并对运动物体阴影的产 生原因与去除方法进行了理论分析与实验仿真。对于运动目标跟踪算法，kalman 滤波算 法和 Mean-Shift 算法是两种优秀目标跟踪算法，本文对以上两种算法进行深入研究，为 针对其要进行的算法优化打下了良好的理论基础。 其次，本文对三帧差分的检测方法进行改进，提出了一种三帧差分法与混合高斯模 型相结合的算法对运动目标进行检测，并结合 kalman 滤波预测跟踪的新型多运动目标检 测与跟踪系统，经过两个仿真论证所设计的算法所取得的性能优势。 最后，论文提出一种新型的特定目标跟踪系统，它将多特征融合的 Mean-Shift 与 kalman 滤波算法进行有机融合。这个跟踪系统设计两个创新之处：首先利用纹理与颜色 特征混合进行 Mean-Shift 目标建模；其次，为进一步保证准确抗干扰性，本文采用相似 度判断与 kalman 滤波预测相结合的方法对目标模板进行实时更新，这种方法可以有效平 衡算法的鲁棒性与实时性，并且在出现跟踪目标大幅度遮挡状况下，仅通过 kalman 滤波 预测来实现目标的准确跟踪，从而减少算法的迭代次数。最后经过三组实验仿真证明， 改进的特定目标跟踪系统针对此目标的严重遮挡、大范围相似颜