多攝像機(jī)下目標(biāo)跟蹤交接研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、一直以來目標(biāo)跟蹤都是機(jī)器視覺領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，而且其應(yīng)用廣泛，特別是在智能監(jiān)控中。隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展，智能監(jiān)控也從最初的靜態(tài)單攝像機(jī)的視頻監(jiān)控開始向現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向邁進(jìn)，而且越來越多的研究者加入到了多攝像機(jī)智能監(jiān)控的研究中。實(shí)現(xiàn)多攝像機(jī)的目標(biāo)連續(xù)跟蹤是實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控的基礎(chǔ)，而如何實(shí)現(xiàn)跟蹤目標(biāo)在多個(gè)攝像機(jī)之間的成功交接是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)連續(xù)跟蹤的核心問題，因此本文主要就多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤時(shí)的交接問題進(jìn)行了研究，后續(xù)跟蹤攝像機(jī)中的目標(biāo)交接定

2、位可以看作一個(gè)目標(biāo)的初始化過程，因此基于這種初始化的思想本文首先對(duì)如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)初始化進(jìn)行了研究，然后對(duì)多攝像機(jī)下的目標(biāo)交接方法進(jìn)行了初步探討，最后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤算法實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并且在多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上進(jìn)行了目標(biāo)的交接跟蹤實(shí)驗(yàn)。
　　 基于目標(biāo)的鎖定是一個(gè)目標(biāo)初始化過程的思想，本文首先以行人目標(biāo)為例對(duì)如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)初始化問題進(jìn)行了研究，特別是針對(duì)當(dāng)只有目標(biāo)的描述性特征時(shí)如何利用這些模糊性的特征描述在視頻幀中

3、進(jìn)行目標(biāo)的自動(dòng)搜索，最終鎖定符合特征描述的目標(biāo)這個(gè)問題進(jìn)行了初步探討，提出了一種基于目標(biāo)顏色分塊模型的目標(biāo)自動(dòng)初始化算法。首先針對(duì)描述性特征帶有模糊性的特點(diǎn)采用模糊邏輯的隸屬度概念對(duì)目標(biāo)的顏色特征描述進(jìn)行量化，然后結(jié)合行人目標(biāo)的先驗(yàn)幾何比例關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)特征建立目標(biāo)的顏色分塊特征模型，并將其用于目標(biāo)的自動(dòng)初始化，本文中給出了三種情況下基于該方法的目標(biāo)自動(dòng)初始化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)目標(biāo)的顏色紋理特征比較簡單時(shí)，該方法可以很好地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自動(dòng)初

4、始化。
　　 在多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤交接方面，本文提出了一種結(jié)合目標(biāo)背景估計(jì)以及監(jiān)控場景幾何拓?fù)淠Ｐ偷亩鄶z像機(jī)目標(biāo)交接算法。首先使用了一種融合運(yùn)動(dòng)估計(jì)采樣的Kalman濾波進(jìn)行單攝像機(jī)下的目標(biāo)跟蹤，然后在跟蹤過程中采用基于ORB不變特征的目標(biāo)背景估計(jì)來確定目標(biāo)的交接時(shí)刻和位置，最后提出了一種基于監(jiān)控場景幾何拓?fù)淠Ｐ偷慕唤訑z像機(jī)判斷調(diào)度算法。使用目標(biāo)背景估計(jì)獲得目標(biāo)當(dāng)前位置，在結(jié)合目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特征在離線建立的監(jiān)控場景的拓?fù)淠Ｐ椭锌焖俅_定

5、接力攝像機(jī)，并利用PTZ攝像機(jī)的預(yù)置位功能進(jìn)行云臺(tái)的快速定位，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法實(shí)現(xiàn)了交接攝像機(jī)的快速準(zhǔn)確判斷和調(diào)度。
　　 最后基于多臺(tái)PTZ攝像機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤算法實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將系統(tǒng)的通用模塊進(jìn)行了封裝，避免了重復(fù)開發(fā)的浪費(fèi)，方便了課題的后期研究。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將目標(biāo)跟蹤算法模塊設(shè)計(jì)為一個(gè)框架結(jié)構(gòu)，方便同一模塊的不同算法實(shí)現(xiàn)的比較選擇。最后文中給出了在該算法平臺(tái)下完成多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤交接的一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)