基于视频拼接的智能动态跟踪特写系统-信号与信息处理专业论文.docx

万方数据 万方数据 摘 要 摘 要 随着安防向智能一体化的方向发展，越来越多的领域对传统意义上的视频监控提 出了更多的要求。传统的监控摄像机多为固定摄像机，监控视野狭窄，运动目标容易 超出监控视野范围，而不能对其连续跟踪，这也就导致了监控漏洞的出现。如果能够 建立一种既能全局监控掌握整体情况，又能针对感兴趣目标进行跟踪特写的系统，就 可以很好地解决全局监控与局部跟踪不可兼得的难题，这也就提出了本研究课题—— 基于视频拼接的智能动态跟踪特写系统。本文重点研究的内容主要有： 1. 视频拼接技术 系统地分析研究了图像拼接技术在实时视频拼接中应用的问题，重点研究如何提 高算法效率，实现标清拼接向高清拼接转换的目标。提出基于多尺度局部检索匹配特 征点的方法，在保证匹配点检测性能的情况下，减少冗余信息对特征点检测的影响， 提高运算效率。并提出手动修正匹配点与 RANSAC 自动去除错配点相结合的方法， 提高投影参数计算的稳定性，并加入非线性优化的 LM 算法对参数进行优化确保匹配 的精度，实现了 20 帧每秒的高清拼接视频输出。 2. H.264 视频解码与帧同步 分析多路视频流不同步的原因，重点对高清视频解码效率问题展开研究，在分析 比较了目前主流的开源 H.264 解码器的基础上，提出简化 FFmpeg 项目中 H.264 解码 方法，利用 libavcodec 库编写试用本研究的解码模块，提高了解码效率。并结合缓冲 区设置的方式，保障拼接视频输出帧率的前提下有效实现多路视频帧时间同步。 3. 运动目标检测与球机联动控制 通过实验分析比较了常用的静态背景目标检测算法，使用改进的帧间差分法对运 动目标进行检测并通过 Blob 算法提取运动目标坐标信息。最终根据运动目标信息自 反馈控制命令或手动控制的方式，控制球机转动到预置位，实现对运动目标的特写抓 拍，并在 VS2008 平台下完成基于 MFC 的系统操作平台开发。 关键词：视频拼接；SURF 算法；帧同步；FFmpeg；运动目标检测；PTZ 摄像 机控制 - I - Abstract Abstract With the development of security system, more and more areas made more demands of video supervision systems. Most of the traditional surveillance cameras are fixed cameras, and moving objects exceed the narrow field of view easily. The target would not be tracking continuously. Therefore, if a monitoring system can be built to master the overall situation and the authentic details of the interested target, it will be a good solution to the problem. And the topic of this paper is presented -- Intelligent Dynamic Tracking Close-up System Base on Video Mosaics. In this paper, the main contents focus on the points below: video mosaics technology The problem of real-time video stitching has been systematically studied in this paper. Research has focused on improving the efficiency of the stitching algorithm, and has successfully converted SD to HD video stitching. Multi-scale and local search matching based method is proposed to reduce the redundant information and improve the operation efficiency. For the purpose of improving the stability of projection parameter and the matching precision, ma