文档介绍：天津大学
硕士学位论文
多媒体教学堂件录制系统中目标跟踪算法的设计与实现
姓名:李日敏
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:李晓红
20090601
摘要关键词:近年来,随着视频会议、安全监摔、三维动画等技术的发展,迫切需要对环境中的人员进行跟踪,所以人脸跟踪技术越来越为人们所重视。本文主要研究多媒体教学堂件录制系统中对教师日标进行实时跟踪的算法。针对原始的跟踪算法在实际应用场景中出现的错误跟踪问题,分别进行了分析,提出了相应的解决方案。针对复杂背景中非肤色物体对人脸目标的干扰所造成的错误跟踪问题,本文采用肤色模型阈值法对视频图像进行预处理,过滤非肤色,得到精确的目标肤色直方图;,获得目标运动信息,尽可能的引导跟踪搜索窗口随着目标的运动方向移动,避免单纯的基于颜色信息作为跟踪依据造成错误跟踪:针对教师在讲台上相对于摄像头的来回侧走、背走运动、人脸的频繁转动等造成的由于颜色信息缺失而引发的错误跟踪,本文引入卡尔曼滤波的方法,根据目标以往的运动信息,对下一帧图像中目标的所在位置进行预测,避免由于颜色特征缺失造成的搜索窗口漂移跟踪目标太远,发牛错误跟踪:针对教师因为写板书而长时间背对摄像头等造成的跟踪目标消失而引发的错误跟踪,本文首先利用人脸形态学约束将错误的搜索窗口变小,然后利用窗口大小信息作为判断是否错误跟踪的条件,及时调整搜索窗口的大小,帮助搜索窗匦禄氐饺肆衬勘晟稀实验表明,针对错误跟踪采用的应对方案,对提高跟踪算法的鲁棒性,改善跟踪效果,有一定的实用价值。算法光流跟踪滤波器肤色模型
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料醐:腥勿蚴钞学位论文作者签名:杏学位论文作者签名:懔签字日期:年占月钾日独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤奎盘堂或其他教育机构的学位或证弘。年轮腥本学位论文作者完全了解墨奎盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权盘叠苤堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关知识库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:
算法来跟踪教师目标。鶶巍克惴ㄊ怯葿第一章绪论课题的背景与意义目标跟踪技术的研究与应用是图像处理、模式识别和计算机视觉等领域的重要课题。它把图像处理、信息科学、自动控制等技术有机地结合起来,形成了一种从图像信息中实时的检测运动目标、⒑娇沼詈健⒐澜ㄉ琛⒁揭卫生以及国民经济的各个领域本文应用目标跟踪技术的甲台是一个彩媒体教学堂件录制系统。该系统能在教师授课现场将教师上课情况记录下来,并利用计算机的多媒体技术制作成数字音视频流媒体资料,使学生在课余学习时间内可以通过观看这些视频文件,。目标跟踪技术在该多媒体教学堂件录制系统中的应用目标就是在尽量不使用人力的前提下,对于捕捉的视频序列采用跟踪算法,进行实时跟踪,得到教师位置坐标,并自动地根据教师位置调整云台摄像头方向,使教师目标处于摄像头的视野范围之内,完成更好的录制效果。肤色是教师目标的共有特征。因此本文采用了基于颜色信息的跟踪算法一一晏岢龅牧续自适应惴ǎ暮诵牟糠諱】算法是由于年提出的一种搜索概率分布模式的无参数模式快速匹配算法。克服了惴ú皇屎鲜凳备俚娜钡悖诟俟讨校珻利用目标的颜色直方图模型,得到后续视频序列每一帧图像的颜色概率分布图,并根据上一帧跟踪的结果自适应的调整搜索窗口的位置和大小,从而得到当前目标的尺寸和中心位置。然而通过实验,我们发现将原始的算法应用于多媒体教学堂件录制系统时,人脸目标经常容易受到类肤色、遮挡等问题的干扰而造成算法错误跟踪,算法跟踪鲁棒性不强。因此,本文对实际跟踪过程中出现的几种错误跟踪情况进行了分析,并提出相应的处理方案,使得算法能够更准确的定位教师目标的位置,完成更好的录制效果。第。章绪论
本文工作与章节安排课题国内外研究现状近年来,随着视频会议、安全监控、三维动画等技术的发展,迫切需要对环境甲的人员进行跟踪,所以人脸跟踪技术越来越为人们所重视。最早的关于人脸跟踪的论文是等【于年发表的“”,文中提出了一种递归的基于小波的人脸特征的估算方法。也就是说,人脸跟踪问题的研究大约只有十五年的