基于機(jī)器視覺的車輛檢測與跟蹤方法研究.pdf

1、隨著中國城市化進(jìn)程的加快以及經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的交通工具數(shù)目正逐年大幅度上升，這些工具在帶給人方便的同時(shí)，也帶來了一系列諸如環(huán)境污染、交通道路擁擠、交通事故頻發(fā)的問題。在此背景下，基于機(jī)器視覺的智能交通控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。在此系統(tǒng)中，車輛目標(biāo)的檢測、跟蹤以及行為分析是最基礎(chǔ)的部分。
　　本文從目前常用的檢測與跟蹤算法入手，主要做了以下幾方面的工作：
　　(1)傳統(tǒng)的混合高斯建模算法僅設(shè)定一個(gè)固定的背景學(xué)習(xí)率，當(dāng)環(huán)境發(fā)生突變時(shí)

2、，傳統(tǒng)算法難以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常檢測狀態(tài)。針對這個(gè)問題，首先設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)境變化判斷因子，其值為前景像素點(diǎn)數(shù)目與總像素點(diǎn)數(shù)目的比值，然后根據(jù)因子值大小對背景學(xué)習(xí)率進(jìn)行調(diào)整。實(shí)驗(yàn)證明，該方法可以較快的使檢測系統(tǒng)克服環(huán)境突變帶來的影響。
　　(2)針對CamShift算法在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)易產(chǎn)生跟蹤失敗的問題，在CamShift算法的基礎(chǔ)上，引入了卡爾曼濾波。先用Kalman濾波器對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)估，獲得目標(biāo)在當(dāng)前幀中的預(yù)估位置，

3、然后在預(yù)估位置處運(yùn)行CamShift算法進(jìn)而到達(dá)目標(biāo)的真實(shí)位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該方法可以有效解決運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變對CamShift算法帶來的影響。
　　(3)傳統(tǒng)CamShift算法在跟蹤目標(biāo)時(shí)需要手動(dòng)框定目標(biāo)，并且不能實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的跟蹤。針對CamShift算法不能全自動(dòng)跟蹤的問題，提出先運(yùn)用改進(jìn)的混合高斯模型進(jìn)行目標(biāo)檢測，然后將檢測到的目標(biāo)加入跟蹤鏈表，在后續(xù)的視頻幀中對被跟蹤目標(biāo)運(yùn)行CamShift算法。同時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)多目標(biāo)跟蹤