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视频监控分析技术是计算机视觉的主要研究领域,尤其是近年来视频监控系统以其读取分析方便、信息内容丰富等特点在各个方面应用越来越普遍,发挥的作用也越来越重要。本文针对目前视频监控系统对智能化、可靠性越来越高的要求,设计并构建了一个由单个跟踪摄像机实现对单目标物体检测、跨视场跟踪和全局图像标定轨迹及相关功能的智能视频监控系统。
论文的研究工作主要包括以下三个方面:全局图像的拼接、运动目标检测、运动目标跟踪。在全局图像拼接部分,本文针对智能视频监控系统定点采集图像这个特点,研究了在简单背景下基于像素灰度的图像拼接方法的可行性和效果,研究了基于Harris角点检测方法中角点的提取和提纯算法。面对在复杂环境下基于像素灰度的图像拼接方法效果不好的这个问题,本文提出了使用基于SIFT特征的图像拼接方法,同时也研究了图像合成的相关理论算法,最终实现了多幅定点图像的拼接合成。在运动目标检测部分,重点研究了直接背景获取法、W4背景建模方法和混合高斯模型背景建模法,给出了详细的算法步骤,分析了它们在简单的室内环境和较复杂的室外环境下的效果,实现了在智能视频监控系统中对特定区域的运动目标检测。在运动目标跟踪部分,研究了基于Mean Shift的目标跟踪算法,实现了对单运动目标进行跨视场的连续跟踪,在跟踪目标同时记录下摄像机当前位置和目标在当前图像里的相对位置坐标。
最后本文给出了系统软件流程和核心参数,提出了单幅图像上像素坐标与全局图像像素坐标的数学关系,实现了全局图像轨迹标定及相关功能,最终在VC++环境下完成了整个智能视频监控系统平台的构建。