基于欧拉影像放大算法的呼吸检测研究与应用

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1、硕士学位论文论文题目：基于欧拉影像放大算法的呼吸检测研究与应用作者姓名李杰指导教师潘今一教授学科专业控制科学与工程培养类别全日制学术型硕士所在学院信息工程学院提交日期2017年3月28日万方数据浙江工业大学硕士学位论文基于欧拉影像放大算法的呼吸检测的研究与应用作者姓名：李杰指导教师：潘今一教授浙江工业大学信息工程学院2017年3月万方数据DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterReseachAndApplicationOfBreathingDetectionBasedOnEulerianV

2、ideoMagnificationAlgorithmCandidate:LiJieAdvisor:ProfessorPanJinyiCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyMar2017万方数据浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式

3、标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在一年解密后适用本授权书。2、保密□，在二年解密后适用本授权书。3、保密□，在三年解密后适用本授权书。4、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据基于欧拉影像放大的呼吸检测研究

4、与应用摘要随着社会的高速发展，物质水平的提高及我国大规模人口流动的现状，安全防范意识逐渐被提上日程。视频监控作为现代安防的一种有力的手段得到了越来越多的重视，视频监控系统也开始被广泛地应用起来，视频智能行为分析越来越受到人们的重视。针对特殊环境下的重点监控如监狱等，被重点看护人员一举一动随时都要在人们的监控中。特别是被重点看护人员接受不了当下的环境、压力或者毫无尽头的日子，自杀的冲动甚至都会产生。被重点看护人员生病就医时，当在病床上休息尤其是蒙在被子中休息，普通监控下无法判断被重点看护人员是否处于正常休息状态，因此，呼吸检测显得格外重要。本文结合现有的研究现状，从视频监控系统出发，在满足准确性

5、和实时性的基础上，设计了一种基于视频分析的呼吸检测方法，本文主要完成的工作如下：1. 考虑到室内环境的相对稳定性和简单性，提出了基于运动历史图的前景目标检测。先通过运动历史图将运动转化为时间函数，然后将时间函数图像转化为灰度图像，通过阈值化处理得到前景运动目标，再结合连通域分析以及运动分割得到所有的运动目标。运动历史图既可以检测到前景目标并且还可以有效的缓解帧间差分法出现的“空洞”现象。同时，其计算简单，在满足系统准确性的基础上还可以满足实时性，本文提出的基于运动历史图的前景目标检测算法可以满足系统准确性与实时性的要求。2.提出一种基于区域的跟踪算法和金字塔L-K跟踪算法相结合的目标跟踪算法。

6、先通过基于区域的跟踪算法得到跟踪目标的初始位置，再将由区域跟踪获得的目标初始位置传递给金字塔L-K跟踪算法进行特征点跟踪，得到跟踪目标的行驶轨迹。本文中金字塔L-K跟踪算法具有较高的精度，可以满足室内跟踪的精度要求。3. 提出了一种基于欧拉影像放大算法并结合网格标记法和运动历史图的呼吸检测算法。先通过网格标记法对原始图像进行双层的网格标记，再通过运动历史图检测运动并结合网格标记法除去运动干扰，最后通过欧拉影像放大算法对运动历史图无法检测到的呼吸微小运动进行放大，放大后前景点周期性间接得到呼吸的周期性并判断呼吸是否异常。本文中呼吸检测每四帧处理一次，并且对检测区域进行降采样，可以满足系统实时性的

7、要求。i万方数据实验结果表明，本文提出的前景目标检测与跟踪以及基于欧拉影像放大算法的呼吸检测效果可行，能够达到系统准确性与实时性的要求。关键词：运动历史图，区域跟踪，特征点跟踪，网格标记，欧拉影像放大算法ii万方数据RESEARCHANDAPPLICATIONOFBREATHINGDETECTIONBASEDONEULERIANVIDEOMAGNIFICATIONALORITHMABSTRACTW