单人体跟踪方法研究光学工程专业论文.docxVIP

硕士学位论文 硕士学位论文 单目标跟踪方法研究 目 录 摘!12兽．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II 1绪论 1 1．1研究背景与意义 ．1 1．2国内外研究现状 ．2 1．3目标跟踪技术的难点 ．3 1．4论文的研究内容及章节安排 ．．3 1．4．1研究内容 4 1．4．2章节安排 4 2粒子滤波算法理论 6 2．1贝叶斯滤波原理 ．6 2．2基本粒子滤波算法 ．7 2．2．1蒙特卡罗近似思想 7 2．2．2贝叶斯重要性采样 8 2．2．3序贯重要性采样 9 2．2．4粒子滤波的退化及重采样 ．10 2．2。5基本粒子滤波算法实现 。11 2．3本章小结 12 3基于目标分割和时空相似度的单人体跟踪方法 。13 3．1图像的阴影检测与去除 13 3．1．1图像的阴影检测 ．13 3．1．2图像的阴影去除 ．15 3．2目标外观模型 19 3．2．1分块模型 ．19 3．2．2纹理模型 ．20 3．23颜色模型 ．22 3．3相似度度量准则 25 3．3．1感知哈希编码特征的相似性度量 ．25 3．3．2颜色直方图的相似性度量 ．26 III 万方数据 目录 目录 硕士学位论文 3．3．3时空相似度 ．27 3．4基于目标分割和时空相似度的单人体跟踪方法 29 3．4．1算法实现 ．29 3．4．2实验结果与分析 ．30 3．5本章小结 34 4基于深度学习的单人体跟踪方法 。35 4．1 BP神经网络 ．35 4．1．1神经元模型 ．35 4．1．2多层前馈网络 ．36 4．1．3反向传播算法 ．37 4．2深度学习网络 39 4．2．1自动编码机 ．39 4．2．2叠层自动编码机 ．41 4．3目标运动模型 41 4．4目标更新 43 4．5 PN学习 ．44 4．5．1 PN学习原理 44 4．5．2 PN学习稳定性 45 4．6基于深度学习的单人体跟踪方法 45 4．6．1算法实现 ．45 4．6．2实验结果与分析 ．47 4．6．3本文两种方法对比 ．51 4．7本章小结 53 5总结与展望 54 5．1工作总结 54 5．2研究展望 55 致1射 56 参考文献 ．57 附蜀匙 61 IV 万方数据 硕士学位论文 硕士学位论文 单目标跟踪方法研究 1绪论 1．1研究背景与意义 计算机视觉是一个综合性的科学研究领域，涵盖计算机、图像处理、模式识别、数 学和物理学等多个领域，主要目的是通过照相机和计算机算法，实现自动识别、跟踪和 测量图像中的感兴趣区域，因此计算机视觉始终是当今的研究重点。 目标跟踪技术，指的是对视频中的感兴趣目标进行检测、分类与跟踪，通过获取目 标的几何和运动信息，包括形状、位置、速度、运动轨迹等，为之后的行为理解提供帮 助。目标跟踪技术是计算机视觉的一个重要研究领域，近年来受到研究人员的广泛注意， 在军事武器、科学技术、医药卫生、生产、生活等领域有着诸多的应用： 1)在军事方面，主要应用于自动驾驶飞行器、导弹的精确制导、战场目标的快速 定位与跟踪等，大大地提高了军事行动的准确性； 2)在智能视频监控方面，公安机关对停车场、民宅、银行、社会公共场所等区域 进行监视，通过对视频中的目标进行自动跟踪与行为分析，能够尽早发现可疑目标，以 防止偷盗、破坏行为的发生；车辆跟踪系统具有车牌号码识别、违章行为检测、交通事 故实时检测与定位、车流量和路况信息检测等功能，能够为交警准确得报告违章车辆、 交通事故和交通堵塞等情况，以便交警能够迅速得做出交通指挥调度，减轻道路拥挤程 度； 3)在人机交互方面，通过跟踪、识别用户的各种动作，包括体势、手语、手势和 唇读等来提供一种方便、灵活、非接触的输入方式，使计算机能够智能的与人交流。例 如微软公司开发的Xbox 360 Kinect游戏机，依靠人体检测、跟踪和动作捕捉