基于TLD的井下視頻目標(biāo)跟蹤研究與應(yīng)用.pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是通過(guò)結(jié)合攝像機(jī)的捕獲功能和計(jì)算機(jī)的處理能力來(lái)模擬人眼，進(jìn)而對(duì)視頻幀中的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測(cè)量的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)。對(duì)井下作業(yè)進(jìn)行視頻監(jiān)控可以提高井下工作的管理水平和安全性。在井巷工程中，挖掘巷道后必須對(duì)巖石進(jìn)行加固，錨桿支護(hù)是常用的加固方式，錨桿支護(hù)質(zhì)量直接關(guān)系到井下工作的安全。錨桿支護(hù)安裝質(zhì)量評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)包括錨桿的材質(zhì)，錨桿鉆孔深度與錨桿間排距等，而錨桿鉆孔深度是影響錨桿支護(hù)質(zhì)量的一個(gè)重要因素，保證鉆孔深度必須保證鉆入錨桿的數(shù)

2、量。
　　利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)完成錨桿計(jì)數(shù)，進(jìn)而保證錨桿支護(hù)質(zhì)量是本文的研究課題，為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)必須對(duì)錨桿機(jī)進(jìn)行監(jiān)控跟蹤。
　　井下視頻圖像缺乏彩色信息，且光照環(huán)境復(fù)雜。針對(duì)具體的井下錨桿機(jī)跟蹤問(wèn)題，在研究多種跟蹤算法的基礎(chǔ)上，并結(jié)合具體環(huán)境采用基于TLD的目標(biāo)跟蹤算法。本文主要工作內(nèi)容如下：
　　(1)采用基于稀疏光流的Lucas-Kanade金字塔光流算法對(duì)錨桿進(jìn)行跟蹤。在跟蹤點(diǎn)的選擇方式上采用均勻選點(diǎn)和角點(diǎn)相結(jié)合

3、的選取策略。通過(guò)計(jì)算相鄰前后兩幀的雙向跟蹤結(jié)果的誤差，以及根據(jù)對(duì)應(yīng)跟蹤點(diǎn)周圍區(qū)域的匹配相似度并與閾值進(jìn)行比較來(lái)對(duì)跟蹤結(jié)果點(diǎn)集進(jìn)行過(guò)濾。
　　(2)采用基于分類的方法進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)。目標(biāo)的搜索策略上采用局部搜索與全局搜索相結(jié)合的方式，上幀成功跟蹤時(shí)，進(jìn)行目標(biāo)的局部搜索，上幀跟蹤失敗時(shí)進(jìn)行全局搜索。采用具有全局信息的方差閾值分類，基于圖像特征的快速隨機(jī)森林分類和具有高可靠性的利用模板匹配相結(jié)合的方法進(jìn)行分類檢索目標(biāo)。
　　(3)采