基于改进运动历史图像的多运动目标实时跟踪

提出了一种利用视频图像对运动目标进行实时检测与跟踪的新方法.该方法利用基于改进的时间片的运动历史图像(tMHI)的灰度阶梯轮廓方法对多个运动目标进行检测,通过卡尔曼滤波器对多目标进行跟踪,并得到了各个运动目标的轨迹曲线,进而实现了对视频图像中多目标的跟踪.同时,该方法对多个目标的遮挡问题获得了明显的改善效果.实验结果表明,该方法能够对复杂场景下的多个目标进行有效的识别和准确的跟踪,系统的实时性强,识别率高,而且该方法对于复杂视频监视系统场景中的光照变化、雨雾等干扰具有较强的稳健性.     

实时视频图像中的人脸检测与跟踪

视频图像目标检测与跟踪是远程协作系统中感兴趣的研究课题之一。文中提出了一种协同系统中视频序列图像人脸检测及实时跟踪的方法。该方法根据用户选定的目标(如人脸)的颜色分布特点，用多幅训练样本图像建立人脸肤色模型，然后根据该模型和人脸特征对待检测的彩色图像进行分割与匹配，从而确定候选区域是否人脸。在视频图像跟踪中用此方法可实现人脸的实时检测跟踪，为了提高跟踪速度，提出了改进的基于运动预测的快速跟踪法。该方法充分利用运动连续性规律，能较好地处理多干扰目标同时出现的情形。实验表明所提出的方法执行效率高，检测跟踪正确率高．对有旋转的非正面人脸图像也有较好的适应性。     

视频监控中多运动目标的检测与跟踪

在基于递归方法的二值图像连通区域像素标记算法基础上,融合图像预处理技术,并对预处理后的图像进行改进,同时根据运动目标的几何特征,在实时监控视频图像中更好地定位运动目标,从而实现多运动目标的检测与跟踪。实验结果表明该方法可靠高效,也可以满足实时视频监控系统的需要。     

基于改进活动轮廓的视频对象自动分割及跟踪算法

为了能够从视频序列图像中准确地提取出运动视频对象,提出了一种基于改进活动轮廓的视频对象自动分割及跟踪方法。该方法首先采用连续帧间差的4次统计量假设检验来确定视频对象的运动区域,并使用形态滤波消除残余噪声和空洞;然后根据3帧序列图像得到的前后运动区域的相与运算来有效地解决运动视频对象前后帧的遮挡问题,以获得视频对象模板,当提取出视频对象模板的边缘轮廓后,再用梯度向量流场作为外力的改进活动轮廓算法来获得视频对象的精确轮廓;最后以此视频对象的轮廓为基础进行运动补偿,以得到下一帧图像的初始曲线,再使用改进的活动轮廓算法对下一帧图像进行分割,即可实现视频对象的跟踪。该方法不仅能够消除差分图像中的显露背景,得到运动视频对象精确的轮廓,并且可进行多目标的分割与跟踪。     

监控视频中多目标的检测与跟踪研究

通过对静态背景下多运动目标监控视频的研究,分析得到了视频图像序列中运动目标的特性,实现了背景预测目标检测法。在此基础上,实现了MeanShift目标跟踪算法,取得较为满意的跟踪结果,并给出了形心多目标跟踪方法的具体实现。通过实验证明该方法可同时实现对多个人体运动目标的实时跟踪,具有一定的理论和实用价值。     

基于视觉传达的后继帧视频图像目标跟踪仿真

现阶段所采用的跟踪方法对后继帧视频图像目标跟踪存在跟踪效果不理想、跟踪效率较低等问题。提出基于视觉传达的后继帧视频图像目标跟踪方法。利用图像差分方法获取视频图像运动目标可能出现的区域,并对这个区域视频图像目标进行运动估计,采用形态学方法来降低聚类区域的数量,得到后继帧视频图像目标区域;采用均值漂移法估计后继帧视图像核概率密度,对后继帧视频图像进行分割处理,找出后继帧视频图像目标区域最显著的特征,通过迭代运算找到目标位置,实现目标跟踪。实验结果表明,所提算法具有较好的后继帧视频图像跟踪效果、并且跟踪效率较高,具有一定的应用价值。     

基于运动检测的多车辆跟踪方法研究

针对交通监控场景中多目标粘连造成跟踪上的困难和前后两帧车辆关联困难,提出了区域运动相似性分割方法和相似度关联矩阵的解决方案;在运动目标检测过程中, 首先使用背景差分法提取运动区域,经过消除缺口、空洞和分离等处理,在运动区域所在范围内进行块匹配搜索和局部光流计算区域运动矢量,然后使用模糊聚类方法对运动矢量区域融合,完整的分割出粘连运动目标;在目标跟踪部分,目标跟踪建立在目标关联的基础上,提出建立连续两帧目标间距离和局部二元模式相似度关联矩阵的方法进行运动目标标定,从而实现多目标关联;使用公共视频库的图像序列进行测试,所提算法都能实现连续的跟踪和准确的运动目标分割,且处理速度快,表明了算法具有鲁棒性和适用性。     

分布式网络信息数据防篡改方法研究

为在足球视频中有效的检测与跟踪运动目标,需要对足球比赛视频中目标检测与跟踪算法进行研究。当前采用的算法,在动态场景中,存在运动目标检测与跟踪效果不佳的问题。为此,提出一种基于OpenCV的足球比赛视频中目标检测与跟踪算法。该算法结合平均背景算法将足球比赛视频中目标图像分割为前景区与背景区,计算足球比赛视频每一帧目标图像和背景图像之间差值的绝对差值,同时计算每一个目标图像中像素点的平均值与标准值来建立目标图像背景统计模型,利用TMHI算法对足球比赛视频中目标初始图像进行阈值分割,得到初始分割图像,对分割图像进行中值滤波和闭运算,再使用卡尔曼滤波对分割后的目标图像进行处理,得到镜头中目标的质心位置和目标外界矩形框,然后对足球比赛视频中目标进行跟踪。实验证明,该算法有效的检测与跟踪足球视频中运动目标。     

实时运动对象分割和检索算法

提出一套实时视频对象分割检索算法,用运动矢量信息标注运动区域,利用背景检测算法检测对象区域。将检测出的对象区域和运动区域进行并操作运算,得到单帧图像的分割。利用改进的Hausdorff距离跟踪算法进行匹配跟踪和检索。实验表明了该算法的有效性。     

图像单个运动目标识别与跟踪的一种解决方案

就图像单个运动目标识别和跟踪问题提出了一种解决方案。在图像分割部分,提出了基于数学形态学中流域分割的实现方法,依据单运动目标的特征通过合并过渡分割区域算法较好地解决了过度分割的现象,实现无需人工设置任何阈值,全智能化图像分割;在目标提取部分,提出了一种在连续多帧图像中自动提取单运动目标的方法,能适应摄像头固定和摄像头随运动目标移动等各种情况;在目标跟踪部分,对进行匹配的模板设置掩码,并自动进行调整,使得对运动目标的跟踪更为鲁棒。     

面向卫星在轨实时处理的遥感视频动目标提取算法

针对现有动目标检测算法应用于卫星视频存在较多伪运动误检且难以在轨实时运行,同时短程跟踪算法难以寻回丢失目标的问题,提出一种卫星在轨实时提取运动目标算法。面向运动区域设计图像分类算法以优化运动检测结果,准确筛选动目标;用短程跟踪代替逐帧检测,以降低整体算法复杂度,并设计多特征融合与时空约束的重识别机制关联短程轨迹,应对跟踪丢失;设计在轨智能实时处理系统。使用真实卫星视频数据在嵌入式仿真平台上实验,结果表明,该算法的准确性和实时性相比现有方法有明显提升。     

Motion segmentation and pose recognition with motion history gradients

This paper presents a fast and simple method using a timed motion history image (tMHI) for representing motion from the gradients in successively layered silhouettes. This representation can be used to (a) determine the current pose of the object and (b) segment and measure the motions induced by the object in a video scene. These segmented regions are not “motion blobs”, but instead are motion regions that are naturally connected to parts of the moving object. This method may be used as a very general gesture recognition “toolbox”. We demonstrate the approach with recognition of waving and overhead clapping motions to control a music synthesis program. Accepted: 13 August 2001     

数字视频监控系统中实时运动检测系统的研究

在数字视频监控系统中,从视频流里捕获出序列图像并进行实时运动检测是一项重要的功能。采用两个进程分别实现视频图像的捕获和运动检测,命名管道作为两个进程之间数据通信的桥梁。提出了一种基于帧差交集快速视频分割法、阈值面积算法结合数学形态学运算提取运动目标区域的数字图像处理算法,然后再进行运动目标的跟踪定位,实现实时运动检测。     

视频图像序列运动参数估计与动态拼接

本文采用多重分层叠代算法来估计全局运动参数，并提出应用于动态拼接的运动分割新方法，实现既有摄像机运动又有物体运动的视频图像序列自动拼接。我们的方法基本步骤如下：首先进行全局运动参数的初始估计，并且在分层叠代过程中进行区域分类，得到初始运动模板。接着空间分割原始图像，先根据图像的空间属性由底向上分层合并图像空间区域，再利用视频图像时间属性进一步向上合并，得到图像空间分割结果。然后结合初始运动模板和图像空间分割结果，采用区域分类新方法重新对图像空间分割结果的每个区域进行分类。然后根据分类结果逐步精确求解全局运动参数。最后进行图像合成，得到全景拼接图像。我们的方法利用了多重分层叠代的优点，并且充分考虑到视频图像空间和时间上的属性，实现了运动物体和覆盖背景的精确分割，避免了遮挡问题对全局运动参数估计精度的影响。而且在图像合成时我们解决了拼接图可能产生模糊或某些区域不连续等问题。实验结果表明我们的方法实现了动态视频图像序列高质量的全景拼接。     

Background subtraction using finite mixtures of asymmetric Gaussian distributions and shadow detection

Foreground segmentation of moving regions in image sequences is a fundamental step in many vision systems including automated video surveillance, human-machine interface, and optical motion capture. Many models have been introduced to deal with the problems of modeling the background and detecting the moving objects in the scene. One of the successful solutions to these problems is the use of the well-known adaptive Gaussian mixture model. However, this method suffers from some drawbacks. Modeling the background using the Gaussian mixture implies the assumption that the background and foreground distributions are Gaussians which is not always the case for most environments. In addition, it is unable to distinguish between moving shadows and moving objects. In this paper, we try to overcome these problem using a mixture of asymmetric Gaussians to enhance the robustness and flexibility of mixture modeling, and a shadow detection scheme to remove unwanted shadows from the scene. Furthermore, we apply this method to real image sequences of both indoor and outdoor scenes. The results of comparing our method to different state of the art background subtraction methods show the efficiency of our model for real-time segmentation.     

Event detection and analysis from video streams

We present a system which takes as input a video stream obtained from an airborne moving platform and produces an analysis of the behavior of the moving objects in the scene. To achieve this functionality, our system relies on two modular blocks. The first one detects and tracks moving regions in the sequence. It uses a set of features at multiple scales to stabilize the image sequence, that is, to compensate for the motion of the observer, then extracts regions with residual motion and uses an attribute graph representation to infer their trajectories. The second module takes as input these trajectories, together with user-provided information in the form of geospatial context and goal context to instantiate likely scenarios. We present details of the system, together with results on a number of real video sequences and also provide a quantitative analysis of the results     

Video sequence motion tracking by fuzzification techniques

In this paper a method for moving objects segmentation and tracking from the so-called permanency matrix is introduced. Our motion-based algorithms enable to obtain the shapes of moving objects in video sequences starting from those image pixels where a change in their grey levels is detected between two consecutive frames by means of the permanency values. In the segmentation phase matching between objects along the image sequence is performed by using fuzzy bi-dimensional rectangular regions. The tracking phase performs the association between the various fuzzy regions in all the images through time. Finally, the analysis phase describes motion through a long video sequence. Segmentation, tracking an analysis phases are enhanced through the use of fuzzy logic techniques, which enable to work with the uncertainty of the permanency values due to image noise inherent to computer vision.     

基于改进光流法的旋转运动背景下对地运动目标实时检测

针对战机对地侦查视频图像中地面旋转运动背景下运动目标检测高虚警、低实时性的问题,提出了一种基于改进光流法的旋转运动背景下对地运动目标实时检测算法。首先提取图像的特征点,在特征点处计算光流运动矢量,并通过光流矢量场估算背景运动矢量。根据战机飞行高度自适应计算目标像素尺寸,网格化分块待检测图像;然后将各个特征点光流矢量与背景运动矢量相比较,获得备选目标特征点。最后统计分块备选目标特征点密度,判断目标位置区域。对2组实验视频中央360像素×432像素区域进行目标检测实验,结果表明该算法能够准确地检测出地面运动目标,虚警率低。平均每帧检测耗时分别为29.460 ms和31.505 ms,满足战机对地运动目标检测的实时性。     

人体运动分析的实例学习方法

目的 面向实时、准确、鲁棒的人体运动分析应用需求,从运动分析的特征提取和运动建模问题出发,本文人体运动分析的实例学习方法。方法 在构建人体姿态实例库基础上,首先,采用运动检测方法得到视频每帧的人体轮廓;其次,基于形状上下文轮廓匹配方法,从实例库中检索得到每帧视频的候选姿态集;最后,通过统计建模和转移概率建模实现人体运动分析。结果 对步行、跑步、跳跃等测试视频进行实验,基于轮廓的形状上下文特征表示和匹配方法具有良好的表达能力;本文方法运动分析结果,关节夹角平均误差在5°左右,与其他算法相比,有效提高了运动分析的精度。结论 本文人体运动分析的实例学习方法,能有效分析单目视频中的人体运动,并克服了映射的深度歧义,对运动的视角变化鲁棒,具有良好的计算效率和精度。