基于时空转移模型的监控目标交接算法研究

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1、硕士学位论文基于时空转移模型的监控目标交接算法研究研究生姓名：郑娇导师姓名：董慧芬副教授2016年6月1日分类号：TP391.1密级：公开UDC：621.3学号：1302022中国民航大学硕士学位论文基于时空转移模型的监控目标交接算法研究研究生姓名：郑娇导师姓名：董慧芬副教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：导航、制导与控制所在院系：电子信息与自动化学院论文答辩日期：2016年6月4日2016年6月1日StudyofTargetHandoverAlgorithmBasedonSpatial-TemporalTr

2、ansferModelADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYZHENGJiaoSupervisedbyAssociateProf.DONGHui-FenCollegeofElectronicInformationandAutomationCivilAviationUniversityofChinastJune.1,2016摘要多摄像机目标交接是实现大范围监控的关键环节

3、，也是计算机视觉领域的一个研究热点。本文着重对多摄像机目标交接过程中所涉及的目标检测、特征表示和目标匹配等主要问题进行研究。首先，研究不同背景下运动目标的检测问题。采用双层差分相乘法检测固定背景下的运动目标，不仅能够提高准确性，也能保证检测的实时性。针对移动背景下目标检测存在的背景变化问题，研究了一种基于K-means聚类的快速块匹配法。利用块匹配法求得全局运动矢量和局部运动矢量后，采用K-means聚类分割出前景目标。基于K-means聚类的快速块匹配法可以有效实现动态背景下的运动目标检测。其次，建立目标的表观

4、模型和时空转移模型。根据目标特征的性质差异，选择目标最直观的颜色特征和较鲁棒的SIFT特征建立目标的表观模型，并使用亮度转移函数对颜色进行校正。目标的时空转移模型包括目标的空间转移概率和时间转移概率，其中空间转移概率是通过目标的运动方向估计和摄像机的拓扑获取的，时间转移概率是通过目标的运动速度估计和摄像机的距离信息估算的。最后，在马尔可夫模型下将目标的表观模型和时空转移模型融合进行匹配交接。在对实验平台的硬件构成和软件结构进行简要介绍的基础上，采用基于时空转移模型的目标交接算法分别对有重叠视野和非重叠视野两种情况

5、进行实验验证，结果表明基于时空转移模型的目标交接算法是有效的。关键词：目标交接；马尔可夫模型；时空转移模型；亮度转移函数；表观模型IABSTRACTMulti-cameratargethandoverisnotonlyakeystepoflarge-scalemonitoringbutalsoaresearchfocusincomputervision.Inthispaper,thethreemainissuesoftargethandoverincludingobjectsdetection,featurere

6、presentationandtargetmatchingarestudied.Firstly,movingtargetdetectionunderdifferentbackgroundisstudied.Thedoubledifferencemethodisappliedtodetectmovingtargetunderstaticbackground.Itcannotonlyimproveaccuracybutalsoensurethereal-timing.Thefastblockmatchingmetho

7、dbasedonK-meansclusteringisresearchedtoovercomethebackgroundchangingintargetdetectionundermovingbackground.Theglobalmotionvectorandlocalmotionvectorareobtainedbyblock-matchingmethod,andthentheforegroundtargetsaresegmentedbyK-meansclustering.Thismethodcaneffec

8、tivelydetectthemovingtargetunderdynamicbackground.Secondly,theappearancemodelandspatial-temporalmodelofthetargetarebuilt.Accordingtothefeaturedifference,colorcharacteristicsandSIFTfeature