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

1、一直以來目標(biāo)跟蹤都是機(jī)器視覺領(lǐng)域的一個研究熱點，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。實現(xiàn)多攝像機(jī)的目標(biāo)連續(xù)跟蹤是實現(xiàn)智能監(jiān)控的基礎(chǔ)，而如何實現(xiàn)跟蹤目標(biāo)在多個攝像機(jī)之間的成功交接是實現(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如何實現(xiàn)目標(biāo)的自動初始化進(jìn)行了研究，然后對多攝像機(jī)下的目標(biāo)交接方法進(jìn)行了初步探討，最后設(shè)計實現(xiàn)了一個多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤算法實驗平臺，并且在多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上進(jìn)行了目標(biāo)的交接跟蹤實驗。
　　 基于目標(biāo)的鎖定是一個目標(biāo)初始化過程的思想，本文首先以行人目標(biāo)為例對如何實現(xiàn)目標(biāo)的自動初始化問題進(jìn)行了研究，特別是針對當(dāng)只有目標(biāo)的描述性特征時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)的自動搜索，最終鎖定符合特征描述的目標(biāo)這個問題進(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)自動初始化算法。首先針對描述性特征帶有模糊性的特點采用模糊邏輯的隸屬度概念對目標(biāo)的顏色特征描述進(jìn)行量化，然后結(jié)合行人目標(biāo)的先驗幾何比例關(guān)系以及運動特征建立目標(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)自動初始化實驗結(jié)果，實驗表明當(dāng)目標(biāo)的顏色紋理特征比較簡單時，該方法可以很好地實現(xiàn)目標(biāo)自動初

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動估計采樣的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)背景估計來確定目標(biāo)的交接時刻和位置，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)背景估計獲得目標(biāo)當(dāng)前位置，在結(jié)合目標(biāo)的運動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)行云臺的快速定位，實驗結(jié)果表明該方法實現(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PTZ攝像機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)計并實現(xiàn)了一個多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤算法實驗平臺，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，方便了課題的后期研究。實驗平臺將目標(biāo)跟蹤算法模塊設(shè)計為一個框架結(jié)構(gòu)，方便同一模塊的不同算法實現(xiàn)的比較選擇。最后文中給出了在該算法平臺下完成多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤交接的一個實驗結(jié)果，實驗