基于雙目視覺的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究與應(yīng)用.pdf

1、雙目視覺跟蹤測(cè)量是在結(jié)合雙目視覺技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)特定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別與跟蹤，并測(cè)得其三維坐標(biāo)信息的技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)研究成果可廣泛應(yīng)用于軍用、工用和民用領(lǐng)域。在體育比賽視頻中球類的自動(dòng)跟蹤測(cè)距是一個(gè)熱門方向，本文正是以實(shí)現(xiàn)體育項(xiàng)目中球類目標(biāo)的實(shí)時(shí)三維跟蹤測(cè)量為目的，對(duì)實(shí)時(shí)雙目視覺跟蹤測(cè)量技術(shù)進(jìn)行的研究。
　　本文將研究球類目標(biāo)的實(shí)時(shí)雙目視覺跟蹤測(cè)量分為兩個(gè)部分進(jìn)行。第一部分為分別對(duì)實(shí)時(shí)目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別與定位跟蹤技術(shù)和雙目平臺(tái)標(biāo)定技術(shù)進(jìn)行

2、研究，第二部分利用第一部分的研究成果，分析選擇最佳組合方案設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)球類目標(biāo)實(shí)時(shí)三維跟蹤測(cè)距的應(yīng)用系統(tǒng)。主要完成的工作有：1)在比較分析了常用背景建模檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖像顏色HSV轉(zhuǎn)換預(yù)處理的過濾，提出了定期更新背景模型的特定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法，使得系統(tǒng)檢測(cè)性能有了很大提高；2)對(duì)模板匹配的目標(biāo)跟蹤、camshift跟蹤和kalman濾波跟蹤方案進(jìn)行了測(cè)試，分析比較三種目標(biāo)跟蹤算法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果提出了基于kalman

3、濾波器的快速更新感興趣區(qū)域ROI的目標(biāo)跟蹤算法，該跟蹤方案使得系統(tǒng)跟蹤實(shí)時(shí)性顯著提高；3)對(duì)比分析各種常見攝像頭標(biāo)定技術(shù)，選擇并實(shí)現(xiàn)了精度和靈活度適中的張正友標(biāo)定方法，較為精確的標(biāo)定了雙目攝像頭平臺(tái)；4)對(duì)比分析目標(biāo)圖像中心點(diǎn)的快速定位方法后，提出了一個(gè)利用橢圓擬合目標(biāo)二值前景的中心快速定位方法，匹配目標(biāo)中心實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的目標(biāo)三維測(cè)量。
　　對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如下：在連接了網(wǎng)絡(luò)攝像頭的普通的PC平臺(tái)上，在雙