多攝像機下目標跟蹤交接研究及系統(tǒng)實現.pdf

1、一直以來目標跟蹤都是機器視覺領域的一個研究熱點，而且其應用廣泛，特別是在智能監(jiān)控中。隨著軟硬件技術的發(fā)展，智能監(jiān)控也從最初的靜態(tài)單攝像機的視頻監(jiān)控開始向現在的網絡化、智能化方向邁進，而且越來越多的研究者加入到了多攝像機智能監(jiān)控的研究中。實現多攝像機的目標連續(xù)跟蹤是實現智能監(jiān)控的基礎，而如何實現跟蹤目標在多個攝像機之間的成功交接是實現目標連續(xù)跟蹤的核心問題，因此本文主要就多攝像機目標跟蹤時的交接問題進行了研究，后續(xù)跟蹤攝像機中的目標交接定

2、位可以看作一個目標的初始化過程，因此基于這種初始化的思想本文首先對如何實現目標的自動初始化進行了研究，然后對多攝像機下的目標交接方法進行了初步探討，最后設計實現了一個多攝像機目標跟蹤算法實驗平臺，并且在多攝像機網絡系統(tǒng)上進行了目標的交接跟蹤實驗。
　　 基于目標的鎖定是一個目標初始化過程的思想，本文首先以行人目標為例對如何實現目標的自動初始化問題進行了研究，特別是針對當只有目標的描述性特征時如何利用這些模糊性的特征描述在視頻幀中

3、進行目標的自動搜索，最終鎖定符合特征描述的目標這個問題進行了初步探討，提出了一種基于目標顏色分塊模型的目標自動初始化算法。首先針對描述性特征帶有模糊性的特點采用模糊邏輯的隸屬度概念對目標的顏色特征描述進行量化，然后結合行人目標的先驗幾何比例關系以及運動特征建立目標的顏色分塊特征模型，并將其用于目標的自動初始化，本文中給出了三種情況下基于該方法的目標自動初始化實驗結果，實驗表明當目標的顏色紋理特征比較簡單時，該方法可以很好地實現目標自動初

4、始化。
　　 在多攝像機目標跟蹤交接方面，本文提出了一種結合目標背景估計以及監(jiān)控場景幾何拓撲模型的多攝像機目標交接算法。首先使用了一種融合運動估計采樣的Kalman濾波進行單攝像機下的目標跟蹤，然后在跟蹤過程中采用基于ORB不變特征的目標背景估計來確定目標的交接時刻和位置，最后提出了一種基于監(jiān)控場景幾何拓撲模型的交接攝像機判斷調度算法。使用目標背景估計獲得目標當前位置，在結合目標的運動特征在離線建立的監(jiān)控場景的拓撲模型中快速確定

5、接力攝像機，并利用PTZ攝像機的預置位功能進行云臺的快速定位，實驗結果表明該方法實現了交接攝像機的快速準確判斷和調度。
　　 最后基于多臺PTZ攝像機硬件網絡設計并實現了一個多攝像機目標跟蹤算法實驗平臺，將系統(tǒng)的通用模塊進行了封裝，避免了重復開發(fā)的浪費，方便了課題的后期研究。實驗平臺將目標跟蹤算法模塊設計為一個框架結構，方便同一模塊的不同算法實現的比較選擇。最后文中給出了在該算法平臺下完成多攝像機目標跟蹤交接的一個實驗結果，實驗