录播系统中运动目标检测与行为识别技术研究

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1、录播系统中运动目标检测与行为识别技术研究Researchonmovingobjectdetectionandbehaviorrecognitiontechnologyinrecordingandbroadcastingsystem学科专业：信息与通信工程作者姓名：张倩芳指导教师：苏寒松教授天津大学电气自动化与信息工程学院二零一七年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做

2、的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：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天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着计算机网络技术的发展，视频录播系统得到了广泛重视，研究工作也在迅速开展。基于视频图像的运动目标检测与行为识别，作为视频录播系统的核心技术，能够有

3、效提高录播系统的教学质量与自动化程度，因此得到了广泛应用。本文针对录播系统的需求，对运动目标检测和行为识别技术进行研究，设计出一种基于三帧差分法和改进运动历史图像的运动目标检测与行为识别方法，在实际应用场景上的识别准确率可达92%以上，处理速率可达30fps。在运动目标检测方面，首先对图像预处理阶段的均值滤波、高斯滤波和中值滤波进行理论分析与仿真实验，确定选用中值滤波作为本文的图像预处理方法，并针对中值滤波计算复杂度较高的缺陷，提出一种中值滤波的快速计算方法。然后针对帧间差分法在目标检测时产生的鬼影和拉伸现象，用三帧差分法代替帧间差分法，并对差分之后的常用阈值分割方法进行研究与比较，选用最

4、大类间方差法确定三帧差分法的阈值。最后为了使三帧差分法得到的目标形态更加连通完整，通过仿真实验确定形态学基本运算的组合形式。在行为识别方面，首先针对运动历史图像中难以体现单帧目标局部运动信息的缺陷，利用区域光流对运动历史图像进行改进，改进后的运动历史图像能够更好地区分相似运动行为。然后对常用的Hu矩和小波矩进行比较，选用更能够体现图像细节信息的小波矩作为特征，对改进运动历史图像进行特征提取。最后对常用的K近邻和支持向量机分类算法进行研究比较，确定本文选用分类效果比较理想的支持向量机对特征进行分类。最后，选用合适的硬件平台，将本文所提出的运动目标检测与行为识别方法在硬件平台上实现。通过在真实

5、环境中测试，验证了本文所提方法拥有良好的准确率和实时性，满足实际应用需求。关键词：录播系统，运动目标检测，行为识别，区域光流，运动历史图像IABSTRACTVideorecordingandbroadcastingsystemgetextensivevaluingalongwiththedevelopmentofcomputernetworktechnology,andalotofresearchareexpanding.Asthetechnicalcoreofvideorecordingandbroadcastingsystem,video-basedmovingobjectdetect

6、ionandbehaviorrecognitioncanimproveteachingqualityandautomationdegreeofvideorecordingandbroadcastingsystem,sowhichisappliedwidely.Inaccordancewiththedemandofrecordingandbroadcastingsystem,movingobjectdetectionandbehaviorrecognitiontechnologyareresearched,andamovingobjectdetectionandbehaviorrecogni

7、tionmethodbasedonthreeframedifferenceandimprovedmotionhistoryimageisdesignedinthispaper.Theaccuracyoftheproposedmethodcanapproachmorethan92%,andtheprocessingratecanreach30framespersecond.Intermofmovingobjectdetec