非重叠域多摄像机目标检测与跟踪算法研究

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1、硕士学位论文非重叠域多摄像机目标检测与跟踪算法研究ResearchonMulti-cameraTargetDetectionandTrackingAlgorithmforNon-overlappingDomains作者：任荣导师：华钢教授中国矿业大学二〇一六年六月中图分类号TP391.4学校代码10290UDC621.39密级公开中国矿业大学硕士学位论文非重叠域多摄像机目标检测与跟踪算法研究ResearchonMulti-cameraTargetDetectionandTrackingAlgorithmforNon-overlappingDo

2、mains作者任荣导师华钢申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业信息与通信工程研究方向图像处理答辩委员会主席袁小平评阅人盲评二〇一六年六月论文审阅认定书研究生在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢光阴似箭，三年时间已接近尾声。在这段时间里我经历了很多，懂得了很多，感谢老师、同学的支持与陪伴。首先要感谢华钢教授。2009年第一次踏入大

3、学校门，华老师作为我的老师及班主任，把我领入了学术研究的大门，三年前正式成为老师名下的硕士研究生，开始研究学术问题。在读研期间，从科研方向的选择到实验的仿真、论文的撰写，华老师都认真并热忱的指导。华老师对学术方面的严谨、对新颖知识的渴求及对生活乐观的态度不仅促使我扎实的研究学术，更提高了我对生活的积极性。感谢实验室的徐永刚副教授。徐老师对我的科研工作给予了很大的帮助，老师技术经验丰富，我在实验过程中遇到的问题，他都会悉心的指导，并给出详细的建议。同时感谢鲍宇、庞亚杰、陈大伟、顾博闻、郑琪等同学在论文撰写期间给予我的帮助。因为与你们的不断讨论与

4、沟通，才促使我不断进步。衷心感谢我的父母，感谢你们在生活上对我的关心与照顾。因为你们的无私奉献，我才能安心完成学业。最后特别感谢各位专家在百忙之中对论文的审阅。摘要随着智能视频监控区域的不断扩大，传统的单摄像机运动目标检测与跟踪已经不能满足用户需求，迫切需要研究基于多摄像机的运动目标检测与跟踪技术。多摄像机的运动目标检测与跟踪是目前智能视频监控领域的一个重要研究课题，具有很强的理论意义和应用价值。基于多摄像机的运动目标检测与跟踪主要分为两种场景，重叠域与非重叠域的目标跟踪。考虑到现实中视频监控场景的广阔性，大部分的监控都是非重叠域的，即有盲区

5、的存在。基于上述原因，本文的研究内容聚焦于非重叠域的多摄像机目标检测与跟踪。本文具体的工作和创新点如下：针对单摄像机运动目标检测提出了改进的ViBe算法。该算法使用三帧差分法与传统的ViBe算法结合，粗提取运动目标区域，进行背景分类更新，解决鬼影问题；采用形态学处理填充空洞，保证前景图像的完整性。以颜色直方图、多尺度LBP特征及SURF特征作为运动目标特征模型，解决目标跟踪时遇到的以下问题：使用亮度转移函数来进行光照补偿，解决不同摄像机视域内光照强度的差异问题；使用特征值加权的多尺度LBP算子，解决单一尺度LBP算子的低分类性能与描述不全面的

6、问题；使用具有尺度不变性的SURF特征，解决运动目标在不同摄像机中成像差异的问题，使用改进的相邻概率随机采样一致性算法，解决SURF特征匹配中误配对的问题。提出了使用多摄像机的时空约束关系作为匹配的约束信息，减少特征匹配次数。时空约束关系包含空间转移关系和时间转移关系。提出了基于D-S证据理论的目标交接方法。该方法采用D-S证据理论融合多特征及时空约束关系完成目标交接，避免单一特征可能出现交接错误。关键词：目标检测；ViBe；时空约束关系；目标跟踪；目标交接；D-S证据理论IAbstractWiththeexpansionoftheintel

7、ligentvideosurveillancearea,traditionalsingle-cameratargetdetectionandtrackingtechnologycannotmeetthemonitoringdemandanymore,therefore,multi-cameradetectionandtrackingtechnologyneedtobestudied.Asanimportantsubjectofintelligentvideosurveillanceresearcharea,multi-cameradetect

8、ionandtrackinghasastrongtheoreticalsignificanceandapplicationvalue.Researchesonmul