文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
基于人体行为分析的智能监控系统设计与实现
姓名:黄维尧
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:刘志镜
20080101
摘要近年来,随着视频监控系统不断向数字化和智能化发展,智能监控技术已经引起了越来越多的国内外厂商和学者的重视并进行了一系列的研究。基于计算机视觉的智能安全监控系统不但能够高效地完成保障安全的任务,还能节省大量的人力物力,给社会带来很大的经济收益。因此本文主要针对智能安全监控方面的应用需求,设计了相应的人体运动分析系统,不仅完成了在固定场景中对于人体的检测与跟踪,并且在充分的利用了检测与跟踪得到的人体运动信息的基础上,实现了对于视频监控范围内的人体实施的行为进行主动分析,从而能够对一些异常的人体行为做出识勇玎。文章首先详细介绍了当前国内外在人体运动分析领域的研究现状和发展趋势,并且分析了其在视频监控方面的应用情况。在此基础上,本文完成的研究工作及主要贡献包括在静止背景下运动目标检测和提取研究方面,总结了当前常用的几种算法的原理,提出了一种改进的运动目标检测算法。利用背景减除法从背景中提取出前景区域,同时,利用时间差分法对视频流进行处理可以获得目标的运动区域。而后将两种提取的区域进行加权平均,即可获得较为精确的人体轮廓。并在此基础上提出了一种快速而有效的二次二值化方法实现了对运动目标的分割提取。在运动目标跟踪研究方面,在分析了现有跟踪方法的基础上,详细介绍了本文采用的一种适合于本系统的运动目标跟踪算法。即先通过本文提出的区域融合方法完成对单个或多个运动目标的位置标定。然后,利用卡尔曼滤波器实现运动对场景中的运动目标的实时跟踪。由于连续的人体运动是由不同时刻人体姿态组成的序列,因此在人体行为识别方面,本文采用模板匹配法。即把每一个采样时刻的人体轮廓当作一个基本动作,并组成标准的人体行为序列模板。然后,利用加权矩作为特征值,将实时检测到的视频序列图像与标准行库图像进行匹配比对实现对运动目标的行为识关键词:运动目标检测运动目标跟踪行为识别智能监控以下三个方面:别。
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鞋日期—畏丢本人躲壁二避型日期丝墨:三』日期塑善:丕创新性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作过的同志对本研究所做的任何贡献已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚在解密后遵守此规定本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。本人签名:导师签名:
第一章绪论研究目的及意义人类感知外部世界主要是通过视觉、触觉、听觉和嗅觉的感觉器官,其中视觉信息占ア蟆J泳跣畔⑹侨死嗷袢⌒畔⒌闹饕G馈H说难劬邮芑肪持锌见光的刺激,在视网膜上形成图像,由感光细胞转换成神经脉冲信号,并经神经纤维传入大脑皮层进行处理和理解口<扑慊某鱿郑沟萌嗣鞘酝加蒙阆窕袢环境图像并转换成数字信号,从而用计算机代替大脑,实现对视觉信息处理的全过程。这样,计算机视觉这门崭新的学科就诞生了。计算机视觉口殖浦M枷窭斫夂屯枷穹治觯堑苯袷澜缟献钗;钤疽彩亲有争议的学科之一。年碌幕峥橹思扑慊泳踝ḿ谄湟灾校定义计算机视觉为用任何办法对数据做出理解。计算机视觉已有多年的研究历史,几十年的研究工作虽然出现了为数不少的专用计算机视觉系统。例如游泳运动员训练系统,为探索火星研制的探索漫步机器人,和自动空间操作器等。在理论研究方面也有了一些范型,积累了一些方法和工具。但计算机视觉同时是一门交叉性很强的学科,不仅涉及计算机、数学、光学、最优控制、神经生理学、神经心理学和临床病理学等自然学科,还涉及哲学、认知心理学以至美学等社会科学,研究工作碰到了相当多的问题,所以目前为止还没有出现完全类似人类视觉的通用方法。然而随着摩尔定律的预测,互联网带宽的提高与计算机处理能力的极大增强,这样原来一些在运算性能有问题的方法在新的环境下可以重新衡量,原来一些处理能力不能达到要求的方法也可以重新评估,这就给计算机视觉带来基于计算机视觉的人体行为分析与识别是一个非常活跃的研究领域