多人实时检测与跟踪算法的研究与实现-控制工程专业论文.docx

独创性声明 本人声明所呈交的学位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，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以 明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 必威体育官网网址□ ，在 年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 (请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I I 摘 要 由于交通安全管理，生产安全管理，社会治安管理的要求日益提升，效率低下 的传统监控已经不能满足实际处理需求。基于视频的智能化视觉检测跟踪系统旨在 实时地检测跟踪视频中的多行人目标，自动监控或者辅助监控，提高监控效率以及 监控力度，节省人力物力，对非安全行为进行警报，为管理提供支持，带来经济效 益和社会效益。 本文研究和实现了多人实时检测跟踪系统，叙述了系统中的背景建模模块，行 人检测模块，行人跟踪模块的研究和实现。为了达到实时性，系统各个模块实现了 必威体育精装版的快速算法。研究 VIBE 背景建模算法并提出了背景建模的前景图后置去噪和 连通域关联算法以提高后续的行人检测算法的正确率。利用 HOG+LBP 并使用 SVM 分类器进行行人检测，并将行人检测算法应用于场景复杂，画面质量较差的多点长 时间铁路监控视频项目中。研究了基于傅里叶变换的全采样快速跟踪算法，提出结 合前景来辅助跟踪漂移矫正以及目标尺度更新，算法的优势在于可以矫正目标指定 的偏差，可以快速平滑地矫正跟踪并防止目标丢失，以及在不改变算法的复杂度的 情况下，以少量运算使得跟踪算法具有良好的尺度跟随能力，进一步提高跟踪的准 确性。 本文对检测跟踪中各个模块进行实验分析。验证了背景建模后置处理对行人检 测的提升，测试了行人检测在变参数下的误报率和漏报率，测试以及对比了六种跟 踪算法的速度，位置以及尺度的精度，自矫正能力。整体上看，改进的算法明显优 于其他算法。最后展示了整个系统的特性以及实际使用情况。 关键词： 多目标跟踪；行人检测；背景建模；VIBE；傅立叶变换 II II Abstract Due to the rising demand on safety management of traffic, manufacture, and public security, inefficient traditional monitoring approaches cannot meet the actual processing requirements. The video-based intelligent visual detection and tracking system aims at detecting and tracking multiple pedestrians in video in real-time. It can automatically monitor or assist the monitoring process with improved efficiency and effectiveness, meanwhile needs less manpower and resources. It can generate alarms for unsafe behaviors, provide support for management, and bring economic and social benefits. In this thesis, a real-time multi-pedestrian detection and tracking system is studied and implemented. The background modeling module, pedestrian detection module, and pedestrian tracking module are described. In order to be real-time, novel fast algorithms are implemented in all m