视频监控系统中的运动目标检测算法_开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告 学生姓名： 赵家声 学 号： 0906220243 专 业： 通信工程 设计(论文)题目：视频监控系统中的运动目标检测算法 指导教师： 王青竹 2013 年3月20日  开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。  毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 一、视频监控系统中的运动目标检测算法研究的背景及意义 视频监控就是利用计算机视觉和数字图像处理的方法,在不需要人为干预的情况下,对摄像机拍摄的图像序列进行自动分析,实现对动态场景中运动目标的检测、跟踪和识别,并在此基础上分析和判断目标的行为,给出对运动目标行为和动作的描述,自动发现一些可疑情况,实现系统对场景中的异常进行鉴别并自动报警,从而指导和规划人们的行动。视频监控领域近年来的发展，运动目标检测是计算机视觉、视频监控领域的一个重要研究内容，视频图像的目标检测的效果直接影响到运动目标跟踪、分类以及高级处理行为理解[1]。本文在总结以往的运动目标检测算法基础上，重点对目标运动背景、目标运动特性、运动目标检测方法等方面分析了该方向的进展情况，并指出了当前该研究方向上亟待解决的主要问题[2]。目前,视频监控方面的研究和应用都面临着很多难题,国内外的许多学者投身于该领域的研究,取得了大量的成果。 视频监控系统中的运动目标检测算法研究的发展及现状 近年来，视频监控技术的研究与应用备受人们关注。视频运动目标检测是从视频流中提取目标运行物体，进行运动目标跟踪与监视以及更进一步地实现目标物体的行为分析和识别的基础和关键，是数字图像与视频处理的重要研究课题，涉及到计算机视觉,模式识别和人工智能等多个学科领域[3]。视频运动目标检测技术在视频监控应用的需求推动下得到了不断发展并促成了一系列新的研究成果,但它并不仅仅局限于视频监控或其直接相关的应用[4]。 视频监控系统中的运动目标检测算法的关键技术 1.视频图像的预处理 在对输入的视频图像进行特征抽取、分割和匹配前，需要进行图像的预处理。视频图像预处理的主要目的是消除序列图像中无关的信息，恢复有用真实的信息，增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据，从而改进特征抽取、图像分割、匹配和识别等后续处理的可靠性[5]。预处理一般包括灰度变换、图像平滑、图像锐化，以及图像校正等步骤。 2.目标运动背景 目标运动背景指运动目标所处的环境，是分析和讨论运动目标检测的前提条件。一般情况下，目标运动背景主要表现为目标的运动区域(即所处地理位置)。在视频监控系统中，目标运动背景的变化主要取决于摄像机工作方式，但天气条件(如光线变化、风雨雷电、霜雪等)以及其他干扰情况(如摄像机抖动、遮挡、孔径和阴影)等也会对其产生重大影响[6]。 根据摄像机工作方式的不同，可以将目标运动背景分为静态背景和动态背景。静态背景在通常使用中 经常碰到，其运动目标检测的研究应用比较多；而对动态背景的运动目标检测研究，有学者借助于DSP芯片取得了一些进展，但还存在某些缺陷，譬如在大面积遮挡情况下目标会丢失等，因此有待于进一步深入和改进[7]。另外，在现实应用中运动目标背景一般存在着各种噪声和扰动问题，目前研究的比较多，但还存在着这样那样的问题[8]。 3.运动目标跟踪技术 所谓目标跟踪，就是指对视频图像序列中的运动目标进行检测、提取、识别和跟踪，获得运动目标的运动参数，如目标质心位置、速度、加速度等，以及运动轨迹，从而进行进一步处理与分析，实现对运动目标的行为理解，以完成更高一级的任务[9]。 在已有的研究成果中卡尔曼滤波跟踪、光流分析法、均值漂移跟踪、蒙特卡洛随机采样、帧差法等都是较成熟的方法。而其中帧差法、光流分析法是实现目标检测和跟踪的经典方法。