基于全方位视觉的人体运动检测与跟踪硕士学位论文

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1、硕士研究生学位论文题目：基于全方位视觉的人体运动检测与跟踪姓名：皮文凯学号：10180036系别：信息科学技术学院智能科学系专业：信号与信息处理研究方向：机器感知与智能机器人指导老师：刘宏查红彬二零零四年五月版权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经本论文作者，不得将本论文转借他人并复制、抄录、拍照或以任何方式传播。否则，引起有碍作者著作权益之问题，将可能承担法律责任。北京大学硕士学位论文基于全方位视觉的人体运动检测与跟踪摘要人体运动的视觉分析是计算机视觉研究领域的重要课题之一，也是近年来备受研究者关注的

2、前沿方向。人体运动视觉分析的主要目的，是从一组包含人的图像序列中检测、识别、跟踪人体，并对其行为进行理解和描述。其中，运动检测和运动跟踪等属于底层视觉问题，而行为的理解和描述等属于高层视觉问题。本文针对人体运动视觉分析中的人体运动检测和运动跟踪等底层视觉问题进行研究，重点研究如何将全方位视觉和主动视觉用于室内环境下的人体跟踪，并利用全方位视觉和主动视觉的一些特性来提高检测和跟踪的性能。本文工作的主要研究内容包括：1．设计并实现了一个全方位单目视觉系统，对室内的多个运动人体进行实时运动检测和跟踪。系统中使用全方位摄像机

3、扩大视野范围，提高了跟踪效率；通过自适应的背景减除算法和建立人体的颜色模型，对多个人体同时进行跟踪。实验结果表明，该系统在复杂背景的室内环境下，能较好的对运动人体进行检测，并在图像中对多个人体进行跟踪。2．设计并实现了一个全方位双目视觉系统，用于室内单个人体运动的实时定位和跟踪。全方位双目视觉系统观察范围广，用于人体定位时，无需进行摄像机内参数的标定，运行速度快。另外，针对如何提取稳定的特征点用于配准，以及在两个全方位摄像机之间的baseline区域如何进行人体定位等问题提出了新的解决策略。实验结果表明，该系统在复杂

4、背景的室内环境下，能够比较准确的实现对人体的定位，并且对人体在场景中的运动轨迹进行实时跟踪。3．提出了全方位双目视觉与主动视觉结合的构想，设计并实现了系统的初步框架。将两台全方位摄像机和一台手眼系统通过网络连接，建立了一个协同工作的分布式视觉系统。全方位双目视觉用于粗的全局信息获取，而主动视觉用于精确的局部信息获取，两者结合起来形成一个智能化的视觉跟踪环境。实验结果表明，该系统用于室内人体目标的实时运动跟踪，能同时提高系统的跟踪效率和跟踪精度，并且为今后更多的相关研究和实验提供了一个良好的平台。关键词：全方位视觉运动

5、检测人体跟踪主动视觉视觉监控------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------信息科学技术学院智能科学系2004年5月—I—北京大学硕士学位论文基于全方位视觉的人体运动检测与跟踪ABSTRACTVisualanalysisofhumanmotionisoneofthemostimportantr

6、esearchtopicsinthedomainofcomputervision.Itisalsoanactivefiledwhichhasinterestedmanyresearchersinrecentyears.Humanmotionanalysisaimsatattemptingtodetect,identifyandtrackhumanbodiesfromimagesequences,andmoregenerally,tounderstandanddescribetheirbehaviors.Motiond

7、etectionandtrackingbelongtothelow-levelvisionproblems,andbehaviorunderstandinganddescriptionbelongtothehigh-levelvisionproblems.Inthisthesis,wefocusonthelow-levelvisionproblemsincludinghumanmotiondetectionandtracking.Ourworkconcentratesonhowtoapplyomnidirection

8、alvisionandactivevisionforhumanmotiondetectionandtrackinginindoorenvironments,andimprovethesystemperformancebyusingtheirmerits.Theresearchincludesfollowingaspects:(1)Anewrea