内容发布更新时间 : 2024/11/15 14:26:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

目标跟踪算法的研究及其结果分析毕业论文

目 录

摘 要 .............................................................................................................................. 1 ABSTRACT ................................................................................................................... 2 第一章 绪 论 ................................................................................................................ 4

1.1课题研究背景和意义 ....................................................................................... 4 1.2国内外研究现状 ............................................................................................... 5 1.3本文的具体结构安排 ....................................................................................... 7 第二章 运动目标检测 .................................................................................................. 8

2.1检测算法及概述 ............................................................................................... 8

2.1.1连续帧间差分法 ..................................................................................... 9 2.1.2背景去除法 ........................................................................................... 11 2.1.3光流法 ................................................................................................... 13

第三章 运动目标跟踪方法 ........................................................................................ 16

3.1引言 ................................................................................................................. 16 3.2运动目标跟踪方法 ......................................................................................... 16

3.2.1基于特征匹配的跟踪方法 ................................................................... 16 3.2.2基于区域匹配的跟踪方法 ................................................................... 17 3.2.3基于模型匹配的跟踪方法 ................................................................... 18 3.3运动目标搜索算法 ......................................................................................... 18 3.3.1绝对平衡搜索法 .................................................................................... 18 3.4绝对平衡搜索法实验结果 ............................................................................. 19

3.4.1归一化互相关搜索法 ........................................................................... 21 3.5归一化互相关搜索法实验结果及分析 ......................................................... 22 第四章 模板更新与轨迹预测 .................................................................................. 26

4.1模板更新简述及策略 ..................................................................................... 26 4.2轨迹预测 ......................................................................................................... 28

4.2.1线性预测 ............................................................................................... 29

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4.2.2平方预测器 ........................................................................................... 30 4.3实验结果及分析： ......................................................................................... 31 致 谢 ............................................................................................................................ 36 参考文献 ...................................................................................................................... 37 毕业设计小结 .............................................................................................................. 38

II

西北工业大学本科毕业设计论文

摘 要

图像序列目标跟踪是计算机视觉中的经典问题，它是指在一组图像序列中，根据所需目标模型，实时确定图像中目标所在位置的过程。它最初吸引了军方的关注，逐渐被应用于电视制导炸弹、火控系统等军用备中。序列图像运动目标跟踪是通过对传感器拍摄到的图像序列进行分析，计算出目标在每帧图像上的位置。它是计算机视觉系统的核心，是一项融合了图像处理、模式识别、人工只能和自动控制等领域先进成果的高技术课题，在航天、监控、生物医学和机器人技术等多种领域都有广泛应用。因此，非常有必要研究运动目标的跟踪。 本论文就图像的单目标跟踪问题，本文重点研究了帧间差分法和背景去除法等目标检测方法，研究了模板相关匹配跟踪算法主要是：最小均方误差函数(MES)，最小平均绝对差值函数(MAD)和最大匹配像素统计(MPC)的跟踪算法。在跟踪过程中，由于跟踪设备与目标的相对运动, 视野中的目标可能出现大小、形状、姿态等变化, 加上外界环境中的各种干扰, 所要跟踪的目标和目标所在的场景都发生了变化, 有可能丢失跟踪目标。为了保证跟踪的稳定性和正确性, 需要对模板图像进行自适应更新。由于目标运动有一定得规律，可以采取轨迹预测以提高跟踪精度，本文采用了线性预测法。

对比分析了相关匹配算法的跟踪精度和跟踪速度；对比不采用模板更新和模板跟新的跟踪进度和差别，实验表明，跟踪算法加上轨迹预测及模板跟新在很大程度上提高了跟踪帧数，提高了跟踪精度，具有一定的抗噪声性能。

关键词： 目标跟踪，目标检测 ，轨迹预测 ，模板更新

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