基于數(shù)字識(shí)別的分布式多運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)處理性能的大幅提升，很多基于機(jī)器視覺的應(yīng)用取得巨大的發(fā)展。視頻圖像處理是機(jī)器視覺中比較重要的一種應(yīng)用研究，也是圖像處理領(lǐng)域中非常重要的研究部分。在基于視頻的多目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤的應(yīng)用中，針對(duì)具體和特殊的應(yīng)用場(chǎng)景，根據(jù)識(shí)別目標(biāo)的特性不同，有許多基于不同特征的視頻處理應(yīng)用，例如基于人臉識(shí)別的視頻跟蹤，基于輪廓檢測(cè)的視頻跟蹤，基于顏色直方圖的視頻跟蹤算法等。但是，視頻具有很高的復(fù)雜性和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)本身不確定性，多目標(biāo)的視頻跟蹤還有很大

2、的研究空間和研究?jī)r(jià)值。
　　在本文的應(yīng)用場(chǎng)景中，視頻檢測(cè)的對(duì)象為農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的同種動(dòng)物，例如一片區(qū)域內(nèi)的雞或者鴨，它們具有3個(gè)主要的特點(diǎn):類型相同;自身特征差異不明顯;數(shù)量較多。由于類型相同，不能靠動(dòng)物的不同形態(tài)特征進(jìn)行區(qū)分;由于動(dòng)物之間的特征差異不明顯，不能很容易得通過顏色、輪廓或者臉部特征等特征進(jìn)行區(qū)分識(shí)別;由于數(shù)量較多，若找出微小的差異作為特征進(jìn)行識(shí)別，那么算法的復(fù)雜度會(huì)比較高，在數(shù)量較多時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響識(shí)別速度且正確率不能保證。

3、
　　因此本文采用了基于數(shù)字識(shí)別的檢測(cè)方法，即在動(dòng)物身上貼上數(shù)字作為記號(hào)，通過識(shí)別不同數(shù)字，達(dá)到順利檢測(cè)動(dòng)物的目的。利用數(shù)字作為輔助特征進(jìn)行識(shí)別可以降低對(duì)動(dòng)物本身特征提取的復(fù)雜度，減小了計(jì)算量，從而可以提高識(shí)別的效率。
　　本文研究?jī)?nèi)容來源于某農(nóng)場(chǎng)對(duì)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)情況監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求。將基于視頻的多目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物上主要是為了監(jiān)測(cè)動(dòng)物的健康狀況。動(dòng)物的健康狀況與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有比較密切的聯(lián)系，通過視頻跟蹤，監(jiān)測(cè)到每個(gè)動(dòng)物

4、的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)每個(gè)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)間進(jìn)行后續(xù)分析，可以初步發(fā)現(xiàn)可能存在問題的動(dòng)物，便于用戶及時(shí)進(jìn)行問題動(dòng)物的篩查，減少養(yǎng)殖過程中的損失。
　　本論文的主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.對(duì)于同類型多目標(biāo)的檢測(cè)，提出了利用數(shù)字作為識(shí)別特征進(jìn)行檢測(cè)的方法，可以有效地對(duì)同種類型特征區(qū)別不明顯的多物體進(jìn)行識(shí)別，且識(shí)別數(shù)量增大時(shí)，只需要增加數(shù)字的編號(hào)，不需要重新尋找特征進(jìn)行算法修改，非常方便高效。
　　2.對(duì)于數(shù)字識(shí)別的算法

5、，創(chuàng)新性地提出了算法仲裁的思想，結(jié)合了多種特征進(jìn)行數(shù)字識(shí)別，對(duì)基于穿越線特征、基于模板匹配和基于SVM(Support VectorMachines)的數(shù)字識(shí)別的結(jié)果進(jìn)行仲裁，最終得出數(shù)字的結(jié)果，降低了數(shù)字的誤識(shí)別率。
　　3.由于數(shù)字跟隨動(dòng)物運(yùn)動(dòng)，數(shù)字的方向具有隨意性。因此本文提出了利用仿射變換進(jìn)行數(shù)字旋轉(zhuǎn)矯正的方法，將數(shù)字在方向矯正之后進(jìn)行識(shí)別。
　　4.針對(duì)數(shù)字重疊以及圖像中存在與數(shù)字相似的區(qū)域的干擾問題，本文創(chuàng)新性地