基于雙目立體視覺的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤.pdf

1、雙目立體視覺是計(jì)算機(jī)視覺研究的一個(gè)重要分支，在多種條件下能夠獲得景物的深度信息，相對(duì)單目視覺有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。近年來，隨著微處理器件和集成電子技術(shù)的飛速發(fā)展，雙目立體視覺技術(shù)基本上可以滿足實(shí)時(shí)性的要求，因此再次成為研究的熱點(diǎn)。 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤是計(jì)算機(jī)視覺研究的核心課題之一，在視頻監(jiān)控、軍事視覺制導(dǎo)、醫(yī)療診斷、智能交通等方面都有著重要的實(shí)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。針對(duì)傳統(tǒng)的基于單目視覺的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法魯棒性差，難以在復(fù)雜場(chǎng)

2、景中檢測(cè)與跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，在多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)發(fā)生遮擋時(shí)難以正確的跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的問題，本文在目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤中采用了雙目立體視覺技術(shù)，取得了不錯(cuò)的效果，實(shí)現(xiàn)了單目視覺難以實(shí)現(xiàn)的功能。本文主要對(duì)靜態(tài)背景下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法進(jìn)行了研究，主要的研究工作有： （1）對(duì)立體匹配算法做了深入的研究，分析了傳統(tǒng)的立體匹配算法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種基于控制點(diǎn)約束及區(qū)域相關(guān)的立體匹配方法。該方法首先在Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法檢測(cè)出角點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)角點(diǎn)進(jìn)行

3、立體匹配得到精確的匹配點(diǎn)對(duì)即控制點(diǎn)，然后在控制點(diǎn)的約束下對(duì)非角點(diǎn)像素進(jìn)行基于區(qū)域相關(guān)的立體匹配，得到整體稠密的視差圖。這樣既縮小了匹配搜索空間，提高了匹配的速度，又保證了匹配的可靠性。 （2）對(duì)幀差法和背景差分法做了深入的研究，分析了傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了基于雙目立體視覺的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，采用基于視差的目標(biāo)檢測(cè)方法和基于灰度的目標(biāo)檢測(cè)方法相結(jié)合的算法，檢測(cè)出前景運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。其具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：在環(huán)境光線發(fā)生變化時(shí)能

4、正確檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)；當(dāng)物體被照射產(chǎn)生陰影時(shí)能正確檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，不受陰影的影響；當(dāng)目標(biāo)發(fā)生遮擋時(shí)能準(zhǔn)確檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。 （3）分析了傳統(tǒng)的均值漂移跟蹤算法的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了一種結(jié)合雙目立體視覺和改進(jìn)的均值漂移跟蹤算法的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤方法，該方法在運(yùn)用雙目立體視覺技術(shù)檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的深度信息，去除背景干擾的基礎(chǔ)上，只對(duì)去除背景的前景運(yùn)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)用改進(jìn)的均值漂移跟蹤算法進(jìn)行跟蹤。改進(jìn)的均值漂移跟蹤算法中引入了卡爾曼濾