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运动目标跟踪技术作为机器视觉研究中的一个重要研究方向,引起了国内外研究者的广泛关注,并在工业生产、智能监控、医疗诊断、国防等领域有广泛的应用。但是由于受到运动目标的姿态变换及多变背景环境的干扰,直到现在仍然没有一种通用的、健壮的、高性能的目标跟踪方法。 本文以目标跟踪为主题,对存在摄像机抖动时的目标跟踪难点问题进行了研究,主要内容如下: (1)采用角点特征匹配的方法估计全局运动的参量,并利用此参量在图像帧间进行补偿,以消除由摄像机抖动等引起的全局运动。实验证明经过运动分析得出的全局参数精度在一个像素内,用此参数进行运动补偿,能够很好抑制全局运动。 (2)在研究分析了目标检测算法的基础上,提出了融合背景差与帧差的检测方法,对图像进行掩模滤波处理,用帧间差分值作为背景更新的控制条件。本算法能够根据实际情况更新背景,同时克服了帧差检测结果中包含过多背景的现象,且能够实现实时的检测。 (3)为了提高检测的速度,采用分块差分的方法进行目标检测。将差分结果分成大小相等的块,对于只含有背景或前景的块进行粗检测,对于同时包含前景和背景的交叉块进行分块细检测。 (4)对经典的Mean Shift跟踪算法进行了研究,针对其采用单一颜色信息易产生跟踪失效的缺点,提出了颜色特征和梯度特征融合的Mean Shift跟踪方法。该跟踪方法对光照变化不敏感,且能够实现实时的跟踪。 (5)当目标进行复杂的运动时,其姿态会发生变化,为了能够准确的跟踪运动目标,提出了基于相似变换的Mean Shift的跟踪算法,适用于目标发生姿态变化时精确实时跟踪。