基于opencv的图像分割与目标跟踪算法的设计与实现

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1、万方数据A’FhesisforComputerSoftwareAndTheory㈣㈣㈣删咖㈣洲ⅢJ018893TheDesignandImplementationofImageSegmentationandTrackingAlgorithmBasedonOPENCVbyYanJingboSupervisor：AssociateProfessorLiuYuhuiNortheasternUniversityJune2011万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包

2、括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：闾嚆坡签字日期：如If．‘．，；学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：学位三赢咋半t师曼口俐学位论文作者虢羽波导师签名：钟谚Ⅵ签字El期：勘ll、6、)3签字日期：加}7、6，Iy弓万方数据东

3、北大学硕士学位论文摘要基于OPENCV的图像分割与目标跟踪算法的设计与实现摘要计算机视觉的目的是赋予机器视觉系统人类的视觉感知功能，并根据感知到的图像对实际物体和场景做出有意义的判断。OpenCV作为一种开源、强大的图像处理和计算机视觉的函数库，可以保证代码的稳定性和实用性。运动目标检测和跟踪是计算机视觉、模式识别、视频编码、智能视频监控等研究领域的重点与难点，经过数十年的不断深入研究上述技术取得长足进步，但实践表明运动目标的检测、跟踪与识别技术远未成熟。本文利用OpenCV的运动目标检测和跟踪的数据结构、函数和基本框架，建立了一个运动目标检测与跟踪系统，主要包括：图像预处理

4、、运动目标的检测模块、车辆跟踪模块。首先本文分析了图像噪声的原理和产生原因，在图像预处理模块中，结合均值滤波和中值滤波提出了中值平均滤波方法，并涉及到直方图均衡和形态学滤波预处理方法。其次本文对常见的图像分割算法进行了较为深入的介绍和探讨，在检测模块部分，将蚁群算法用于图像分割中，设计实现了一种基于蚁群模糊聚类的图像分割算法，对像素进行分类，减少搜索时间，可较为准确的检测出目标。最后在跟踪模块，本文提出了一种基于卡尔曼滤波的特征匹配跟踪算法，以目标质心和面积为特征，缩小搜索范围，实现了对目标的准确跟踪。实验结果表明本文基于OpenCV的运动目标检测与跟踪相关算法具有良好的鲁棒

5、性，能够准确的对运动目标进行准确的检测和跟踪。关键词：蚁群算法；卡尔曼滤波；OpenCV；图像分割：模糊聚类-I-万方数据TheDesignandImplementationofImageSegmentationandTrackingAlgorithmBasedonOPENCVAbstractpurposeofcomputervision，machinevisionsystemistogiveaccountofhumanvisualperceptioncapabilities，andaccordingtotheperceivedimageoftheactualobjectsa

6、ndscenestomakemeaningfuljudgrnents．OpenCVasanopensource，powerful1mageprocessingandcomputervisionlibrary,thecodeCanguaranteethestabilityandpracticality·Movingtargetdetectionandtrackingofcomputervision，patternrecognition，videocoding，intelligentvideosurveillanceandotherimportantanddifficultare

7、asofresearch，afterdecadesofcontinuousin-depthstudyofthesetechnologieshasmadegreatprogress，butpracticeshowsthatthemovingtargetdetection，trackingandrecognitiontechnologyIStaurn．ommature．ThispaperusetheOpenCVmovingtargetdetectionandtrackingofdatastmCtures，缸