中南大学电子、计算机、自动化和通信专业研究生学位论文选题报告.doc

中 南 大 学 研究生学位论文选题报告 （学位论文工作计划） 题目名称： 姓 名： 学 号： 攻读学位： 学科专业： 电子科学与技术 学院(系、所)： 所在教研室 (科研所)： 指导教师： 填写日期： （选题报告由研究生填写，原件交研究生助理处） 2010年12 月10 日 一、课题来源、国内外研究现状与水平及研究意义、目的。（附主要参考文献） 1 课题来源 在工程实践中发现，绝大部分的现有监控方式都是通过人工观察加硬盘录像的方式，监控观察人员普遍反应长时间观察视觉疲劳、效率下降，还有部分的监控系统未配监控人员，仅对视频进行硬盘录像供事后取证用，像这种传统的视频监控系统难以达到实时主动预警和防止犯罪的目的既能完成日常管理功能又能在异常情况发生的时候及时做出预警目标跟踪作为目标行为理解和异常判断的基础也一直是计算机视觉中研究的热点和难点。随着科技的发展和人民生活水平的提高，人们对于自身的安全问题更加关注。以及由于全球恐怖攻击、意外事件的不断发生，促使人们对安全防范的需求大增，以视频监控为代表的安防产品已广泛深入到社会生活的方方面面。从银行和住宅小区的保安监控到市区街道和高速公路上的交通监控，从军事目标的跟踪和识别到智能机器人系统，摄像机作为人类视觉的延伸，起着非常重要的作用[1]。根据IMS Research 的调查，2006年、2007年全球安防视频监控的市场规模分别达到66.89亿美元和74.54亿美元，2007年较上一年增长11.4%。而且世界各国仍在加大视频监控在机场、港口、地铁和街道等公共领域的应用，据IMS Research 研究，2007-2012 年全球安防视频监控行业的销售规模年均复合增长率为13.4%。 目前虽然在银行、超市、街道和机场等一些重要的公共场所安装有视频监控摄像机，但实际的监控任务仍大部分依靠人工完成。然而据美国国防部的研究表明，在一个非智能的视频监控系统里，一个工作人员监控两台监视器，10分钟后将会遗忘掉45%的内容，20分钟后会遗忘掉95%的内容[]。像这种传统的视频监控系统难以达到实时主动预警和防止犯罪的目的，仅能起到事后取证的作用。因此视频监控系统在经历了模拟视频监控时代和数字视频监控时代后，进入到网络监控和智能监控时代。智能视频监控的最终目的就是要用计算机视觉的方法，在不需要人为干预的情况下，通过对摄像机拍摄的图像序列进行自动分析来对被监控场景中的运动目标进行检测、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断有关目标的行为是否异常，从而做到既能完成日常管理功能又能在异常情况发生的时候及时做出预警[]。因此世界各国的科研机构和公司都在为研究出实用的智能视频监控系统做努力，如美国国防部支助的视觉监控项目VSAM(Visual surveillance and monitoring) []，欧盟第五框架项目ADVISOR[]及以日本的智能小区视频监控计划CDVP[]等。 智能视频监控的框架一般由运动目标提取、运动目标的分类识别，运动目标的跟踪，运动目标的行为理解以及异常事件的判断等几部分构成[]，其中运动目标的跟踪是指根据图像序列中的时空相关信息在每一帧图像中确定目标的位置，大小和形状信息。目标的跟踪作为目标行为理解和异常判断的基础也一直是计算机视觉中研究的热点和难点。运动目标跟踪不仅在视频监控、军事目标打击中有重要应用，而且在智能人机交互和智能机器人等领域中作用非凡[]。因此研究出一种鲁棒性好的多目标跟踪算法显得尤为重要，这也激发了许多科研机构及研究人员的浓厚兴趣。 3 国内外研究现状和水平 近年来，随着计算机技术、信息技术和嵌入式技术的飞速发展，芯片处理能力的不断提升，各种面向复杂应用背景的智能视频监控系统也随之出现。智能视频监控系统在公共安全、交通管理和国防军事应用等领域中的需求的不断增加，引起了各国政府、科研机构和大公司的高度重视，并投入大量资金和科技人员进行了广泛研究。 在美国，自1997年开始美国国防高级研究计划局（DARPA）资助了视频监视和监控项目（VSAM），VSAMR的目标是为未来城市和战场监控应用开发一种自动视频理解技术，以代替人力无法实现等场合下的监控。而且在2000年DARPA又资助远程人类识别重大项目（HID）[]去研究开发能在远距离成功地检测、分类和识别行人的多模式的视频监控技术，以保护机场、地铁等共公场所免受恐怖袭击。 欧盟第五框架项目（ADVISOR）旨在通过计算机视觉技术开发相应的算法，完成行人检测、运动跟踪以及异常事件的检测如行人过度拥挤、出入口阻塞、打架或是跳跃障碍等的自动判断，从而有效地完成公共交通网的管理[1]。欧盟同时还资助了AVITRACK项目[1]，该项目旨在利用必威体育精装版的视频技术和智能算法完成机场