率场的多视角运动目标检测与对应算法

基于目标存在概率场的多视角运动目标检测与对应算法作者：徐剑，丁晓青，王生进，XUJian，DINGXiao-Qing，WANGShen-Jin作者单位：清华大学电子工程系智能技术与系统国家重点实验室,北京,100084刊名：自动化学报英文刊名：ACTAAUTOMATICASINICA年，卷(期)：2008，34(5)被引用次数：0次参考文献(10条)1.UtsumiA.MoriH.OhyaJ.YachidaMMultiple-view-basedtrackingofmultiplehumans19982.OrwellJ.MasseyS.RemagninoP.GreenhillD,JonesGAAmulti-agentframeworkforvisualsurveillance19993.CollinsRT.LiptonAJ.FujiyoshiH.KanadeTAlgorithmsforcooperativemultisensorsurveillance2001(10)4.JavedO.RasheedZ.ShafiqueK.ShahMTrackingacrossmultiplecameraswithdisjointviews20035.OtsukaK.MukawaNMuItiviewocclusionanalysisfortrackingdenselypopulatedobjectsbasedon2-Dvisualangles20046.KrummJ.HarrisS.MeyersB.BrumittB,HaleM,SharerSMulti-cameramulti-persontrackingforEnsyLiving20007.FleuretF.LengagneR.FuaPFixedpointprobabilityfieldforcomplexocclusionhandling20058.SaadA.KhanM.ShahMAmultiviewapproachtotrackingpeopleincrowdedscenesusingaplanarhomographyconstraint20069.StaufferC.GrimsonWELAdaptivebackgroundmixturemodelsforreal-timetracking199910.YizongCMeanshift,modeseeking,andclustering1995(08)相似文献(6条)1.学位论文严和平基于视频监视的人数统计技术研究2006人体目标是视频监视场景中最为重要的—类目标，其数量指标在许多实际应用中都具有十分重要的作用。因此，基于视频监视的人数统计技术研究能产生直接的经济效益和社会效益，尤其是对日益突出的公共场所人群安全问题的解决具有十分重要的意义。本文系统地研究了智能视频监视中的人数统计问题。该问题包括两个方面的含义：(1)通过监视场景的行人数量；(2)监视场景中聚集的人群数量或人群密度范围。本文研究针对实际应用中的普通数字视频监视设备，因此，要求人数统计方法的时间复杂度较低，要能在普通视频监视系统上实现实时监视。本文针对几类不同的典型应用就该问题分别作了研究，提出了各自的解决方法。其主要内容包括：1、针对小场景稀疏行人目标通行情况，本文使用了运动分析方法来统计通过监视场景的行人目标数量。在场景设置上，通过垂直拍摄的方式以减少目标之间的相互遮挡。在目标检测阶段，研究了基于邻帧差分法和背景差分法的目标象素检测方法，并就背景差分法提出了—种基于分块策略的快速背景重建方法；在目标提取阶段，使用了一种投影分割方法来快速定位差分图象中的目标区域，并根据目标大小的统计规律对目标粘连情况作了处理；在目标跟踪阶段，根据场景目标运动的先验知识，对前后两帧图象通过目标检测、提取出来的目标形成的集合，提出了一种基于两个目标集中的目标对应匹配的方法来快：速跟踪目标的运动，并根据目标运动的时域连续性分析，对前面阶段的目标误检、漏检情况进行纠正。2、同样针对小场景稀疏行人目标通行情况，在诸如动态背景等不适合使用图象差分方法进行目标检测的情况下，本文提出了另一种基于人脸检测与跟踪的运动分析方法来统计通过监视场景的行人目标数量。在场景设置上，通过水平或俯视拍摄的方式尽量正对目标的人脸区域。整个方法基于一种“宽误检、严漏检”策略。在目标检测阶段，使用了一种RGB颜色空间下的宽条件肤色聚类分割方法来检测目标象素；在目标提取阶段，针对因图象中广泛存在的人脸目标三维姿态变化而无法使用正面人脸灰度分布模式进行检测的情况，提出了一种宽条件目标分类规则的方法来提取人脸目标，以尽量保证对目标的检测没有遗漏；在目标跟踪阶段，也使用了基于目标集中的目标对应匹配方法来快速跟踪目标的运动及纠正误检情况。3、针对单向密集行人通行情况，本文提出了一种基于统计分析的方法来估计通过监视场景的行人目标数量。研究中首先从人眼视知觉对这种情况下的通行人体目标数量估计的原理分析出发，假设图象灰度变化与通行人数之间存在相关关系；然后使用回归分析的方法分析、验证了上述两个统计量之间的相关关系；最后根据相关分析的结果来估计通行人数。4、针对大场景聚集人群隋况，本文提出了一种基于统计分析的方法来估计场景人数。研究中首先使用主成份分析方法分析了表征图象纹理特征的灰度共生矩阵各指标之间的相关关系及其不同的重要作用，然后使用回归分析方法分析了四个重要指标与场景人数之间的相关关系；最后根据相关分析的结果来估计场景人数。5、同样针对大场景聚集人群隋况，在因拍摄距离较远、图象模糊等原因难以获得人数统计量而无法估计场景人数的情况下，本文提出了一种基于模糊神经网络分类的方法来估计场景聚集人数的密度范围。研究中首先根据人眼在人群密度范围估计问题上的模糊性原理，认为用模糊的方法来划分^群密度范围比用确定的方法划分人群密度范围更符合人眼视知觉的认知方式；然后利用统计的方法确定了图象灰度共生矩阵各指标对于各个密度类别的隶属函数，并设计了一个基于误差反向传播训练算法(BP)的模糊神经网络；最后，经过训练后的网络用于计算样本模式对于各个人群密度类别的隶属度，并可根据人群密度变化的时域连续性原理用网络输出的模式隶属度对人群密度范围作出合理的解释。通过各部分研究内容的实验结果分析，证明了这些方法在解决实际视频监视应用中的人数统计问题上的有效性。2.学位论文李秋竹基于DSP的多目标跟踪系统算法研究2007运动多目标的检测、识别与跟踪在工业应用、导航特别是武器制导等军事领域得到了广泛的应用。论文从算法和实验的角度，对多目标检测、识别与跟踪技术及其实时处理方法进行了研究，在满足实时性要求的前提下，克服环境影响和噪声干扰，实现了多目标的连续、稳定的跟踪。整个系统分为多目标捕获和多目标跟踪两大阶段。多目标捕获阶段又分为多目标搜索和多目标检测两个部分。多目标搜索阶段的操作主要是去除背景。本文结合帧差法和多帧累积法的思想，采用了基于自适应背景相减的改进的差异累积图像法，搜索到所有运动对象及其大致位置。在多目标检测阶段采用由粗到精两步检测法，先用图像标识法粗检测出运动目标，再采用一维最大类间方差图像分割法结合改进的区域生长法精确检测出真目标。在多目标跟踪阶段，跟踪策略采用自适应多波门跟踪法，每个目标对应一个波门进行自适应跟踪，多个波门之间采用优先级策略进行控制。目标跟踪的算法主要采用预测算法，对目标的轨迹、速度，以及波门的位置进行预测。本文通过对线性逼近、标准Kalman滤波和Sage-Husa自适应滤波三种预测方法进行Matlab仿真比较，根据现场环境和系统实时性分析了最佳算法的选取原则。跟踪过程中，还对目标被遮挡、目标丢失、出现新目标等特殊情况进行了较好地应对。在多目标捕获和跟踪过程中，目标识别技术是非常重要的。本文采用计算目标特征信息和模板匹配的方法，设置一定条件实时更新特征信息和模板，实现了对目标的自适应判决识别。整个软件系统中采用链表+目标特征信息结构体的思想进行编程，有效地解决了目标多，信息杂，难以查找和管理的问题。本文的跟踪算法成功地在PC机上和基于DSP的多目标跟踪系统上得到了验证。验证结果表明，在一定误差范围内，系统可以准确捕获到多目标；在目标运动的一定速度范围内，可以实时地连续跟踪各个目标。证明这一系列算法具有较高的可行性。3.学位论文刘博文基于几何不变量的视觉计算2007随着计算机智能化的发展越来越迅速，计算机也开始像人一样有了可以观察的眼睛，它们将摄像机捕捉到的画面读入到内存中，然后对画面进行各种各样的处理，比如图像中的特定目标检测，特定目标识别和特定目标跟踪等等，这就形成了这些年来最热门的研究领域之一——计算机视觉。而在计算机视觉研究领域中，图像匹配、目标识别受到广泛关注。比如在一些主动视觉系统中，通常需要多个代理对同一场景中的感兴趣目标一起进行处理，以提高系统智能分析感兴趣目标的能力。这种情况下多视图图像匹配则是系统中的核心算法。但主动视觉系统的视场角一般较大，通常在宽基线成像模型下采集到多个视图，视间显著的仿射畸变增加了图像匹配问题的复杂性。同时，主动视觉系统以最佳视角观察目标并保持目标在图像平面的中心位置基本不变，因此摄像头需做实时的姿态调整，由此导致的视间几何关系变化进一步加深了匹配问题的解决难度。针对这样一种系统需要，本文引出了几何不变量的概念。几何不变量描述的是图像中基于像素的本质特征，它能够在剧烈的图像变换条件下保持自身的不变性，并且它要有容易被检测到的特征载体，这两个条件是图像匹配算法能够利用几何不变量进行成功匹配的保证。本文正是在几何不变量的基础上进行了宽基线图像匹配算法的研究以及感兴趣目标对应技术的研究。首先，本文对几何不变量应用的必要性及已有的几何不变量方法进行了全面的综述，指出应用在特定的宽基线条件下的图像匹配需要怎样的几何不变量。其次，本文对基于几何不变量的宽基线图像匹配的整个算法流程进行详细分析与讨论，研究了从特征提取，特征描述，特征匹配到生成多视几何关系每个部分的算法选择及适用性，并在已有的最佳特征提取算法MSER及最佳特征描述算法SIFT基础上创新性地提出了将这两种算法结合的方法以形成更鲁棒高效的图像匹配结果。实验证明，这种结合与叠加的方法可以获得更准确的匹配点对以及更准确的视间几何关系。最后，本文在几何不变量的基础上提出了一种新的解决感兴趣目标对应问题的方法——多外极线约束法。它弥补了以往基础矩阵法与单应矩阵法的缺陷，能够更适用于实时视觉系统，经过实验证明，它能够生成十分准确的一对一对应的感兴趣目标，并且不需要借助任何附加的对图像内容进行搜索的过程，鲁棒高效。基于几何不变量的视觉计算应用范围非常广，本文也提出了下一步的研究方向。4.学位论文陆海燕解决多普勒敏感的PRC-CW收发前端研究2009伪码调相连续波（PRC-CW）雷达具有独特的低截获和抗干扰优势，但是由于其模糊函数呈近图钉形，属多普勒敏感信号。当目标速度越来越大时，相关检测的输出信号其主副瓣比就迅速下降，对目标检测性能下降，甚至对高速目标难以检测，从而限制了该雷达在高速目标探测中的应用。针对伪码调相连续波（PRC-CW）雷达信号的多普勒敏感，本文分析了影响多普勒容限的各个因素，并提出了一种扩展多普勒容限的新方法。该方法是将单频脉冲信号和伪码调相信号结合起来，利用单频脉冲信号回波处理过程中可利用插值FFT方法得到各目标对应多普勒频率的基础上，在二相编码信号回波处理过程中构造相应的多普勒补偿后的信号再进入距离门进行脉压-FFT处理，消除原有的多普勒容限的影响。本论文介绍了波形产生方法和回波处理过程，理论分析和仿真结果表明了该方法的有效性。运用硬件设计码产生器生成这种新的波形，表明这种方法的可行性。本论文设计并实现了一个工作在1.03GHz的调相器，给出设计原理及实物测试结果。5.期刊论文郑世友.费树岷.刘怀.龙飞.ZHENGShi-you.FEIShu-min.LIUHuai.LONGFei动态场景图像序列中运动目标检测新方法-中国图象图