复杂环境下运动目标检测和跟踪技术研究

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1、４击种泼＊葦ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴ巨ＣＭＮＯＬ０ＧＹＯＦＣＭＩＮＡ专业学位硕±学位论文ｇＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ／％Ｉｆ％．麵度巧论丈题目复杂环境下运动目様检测和限駭技术师究—＊吉‘专业学位类别工禮硕尘学号２０１３２２１９０３７０作者姓名刘钟远指导教师李渡副教授扫、独创

2、性芦明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师巧导下进行的研究工作及取得的研究成巧。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方人己经发来或撰写过的研究成巧，也不包含为夕Ｋ论文中不包含其他获得电子科技大学或其化教巧机构的学位或证书而使Ｗ过的材料。与我一同Ｘ作的同志对本研究所做的任何贡献均６在论文中作Ｔ明确的说明并表示谢意。＞１＾＞口作者签名日期：沁扛年巧：句耐论义使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的奠印件和磁盘，的规定，巧权保留并向國家有

3、关部ｎ或机构送交论文的全允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可獻将学位论文、缩印或巧描用影印部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采。等裳制手段保巧、汇编学位论文此规）守定（论支在解密后巧遵保密的学位导师签：１名表化者签：＾名糾脚聲－２／ｊＨ：钟ｊＨ期分类号密级注1UDC学位论文复杂环境下运动目标检测和跟踪技术研究（题名和副题名）刘钟远（作者姓名）指导教师李滚副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提

4、交论文日期2016.03.01论文答辩日期2016.05.25学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonMovingObjectDetectionandTrackinginComplexEnvironmentAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiuZh

5、ongyuanAdvisor:A.Prof.LiGunSchool:SchoolofAeronautics&Astronautics摘要摘要复杂环境下运动目标的检测与跟踪技术是现在的研究热点之一，不同的目标检测跟踪算法对不同环境和不同目标的检测跟踪效果都是不相同的。本论文主要对复杂环境中的光照变化、遮挡、尺度变化等情形下的运动目标检测和跟踪技术进行了研究，提出了相应的改进方法，而且在每一部分都用本文的改进算法与现在比较流行的算法进行了比较，给出了比较详细的结果和分析。对视频图像序列进行预处理。通过对图像序列

6、进行预处理来减小一些外部因素带来的影响，研究并介绍了图像预处理中的灰度化处理、去噪平滑、对比度增强等技术。对图像进行前期预处理，有效地减少了噪声对其的影响，增强了对比度而且还减少了后续操作的计算量，有利于后面的检测和跟踪处理。提出了一种将三帧差法和混合高斯建模的背景差分法融合的运动目标检测算法。对现在较为常用的运动目标检测算法进行了研究与分析，帧间差分法受光线和背景的干扰比较小，但是无法获得比较完整的前景图像，获得的目标图像有很多空洞。通过将三帧差法和混合高斯建模的背景差分法结合起来可以提取出较完整的目标信

7、息特征，滤除噪声，消除了空洞和重影现象，可以得到更为完整和准确的检测结果。提出了一种改进的基于粒子滤波与稀疏表示结合的运动目标跟踪算法。复杂环境下运动目标跟踪常会遇到光照变化，目标被遮挡以及尺寸变化等难点。针对更好的适应光照、遮挡等条件，引入了琐碎模板和能量控制参数。针对目标跟踪过程中出现的漂移问题引入了模板实时更新策略。并且用大量的视频序列进行了实验，结果表明本文算法在光照、遮挡等复杂环境下都有较好的鲁棒性。为了提高跟踪算法的实时性，提出了将候选目标粒子集作为冗余字典，以目标模板为观测信号，这样计算l范数

8、的次数仅由目标模板数量决定，这样大大降低了计算量，1导致跟踪算法的平均运算时间得到了显著地降低。最后利用Windows/VisualStudio2010设计并实现了图像目标检测和跟踪系统软件界面。关键词：目标检测，目标跟踪，混合高斯，稀疏表示IABSTRACTABSTRACTThecomplexenvironmentofmovingtargetdetectionandtrackingtechnologyisone