視頻監(jiān)控系統(tǒng)中相關圖像處理技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、智能視頻監(jiān)控是結合了機器視覺、圖像工程、模式識別、人工智能及計算機科學等多門學科的充滿挑戰(zhàn)的前沿課題，具有廣泛的應用前景。它可以自動地分析從攝像機處得來的圖像序列，實現(xiàn)對監(jiān)控場景內(nèi)目標的定位、跟蹤和識別，分析和判斷目標的行為，并做出相應的預警。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以協(xié)助人甚至代替人來完成監(jiān)視或控制任務，具備主動、全天候、實時、防患于未然等優(yōu)勢，既可以減輕工作人員的負擔，降低監(jiān)控成本，又可以增加安全性。因此，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將被廣泛應用于火

2、災報警、公安監(jiān)控、軍事偵察、人群控制等領域。
　　經(jīng)過大批國內(nèi)外學者對智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)相關技術的深入研究，智能視頻監(jiān)控已經(jīng)得到了較大的發(fā)展，但在理論上和應用上都仍存在著諸多需要完善的地方。本文在前人研究成果的基礎上，對智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的相關圖像處理技術進行了研究。主要工作如下：
　　首先，對目標檢測技術進行了研究，分析比較了幾種常用的運動目標檢測方法，并選取以混合高斯背景模型為基礎的背景差分法。介紹了混合高斯背景模型的建立及

3、更新的過程，較好地解決了背景模型的建立、更新、背景擾動、外界光照變化等問題。分析研究了一種基于RGB色彩模型的陰影檢測算法來檢測并消除陰影區(qū)域；介紹了用于濾除初步提取的運動目標中存在的噪聲的數(shù)學形態(tài)學濾波方法。
　　接著，闡述了圖像拼接技術相關理論，分析對比了幾種圖像特征提取方法的優(yōu)缺點，并具體介紹了具有旋轉、縮放及平移等不變性的SIFT特征提取算法。分析了用于匹配SIFT特征點的BBF及RANSAC算法及圖像的變換模型，并對比了

4、幾種圖像融合方法的圖像融合效果。
　　然后，對粒子濾波算法的基本理論“貝葉斯濾波原理”及“蒙特卡羅方法”進行了介紹，研究了粒子濾波的原理及其應用于視頻目標跟蹤時目標的動態(tài)模型、觀測模型及重要性采樣等具體實現(xiàn)過程。
　　最后，提出了一種基于SIFT特征匹配的異常目標檢測算法，用于通過對比鏡頭圖像與全景圖像，找到監(jiān)控場景中的異常目標或變化；提出了一種基于粒子濾波的多人臉跟蹤算法，用以介紹粒子濾波算法在多目標跟蹤中的應用，即對復雜