人体目标检测与跟踪算法研究

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物联网环境中人体移动目标跟踪算法的使用方法与精度分析

物联网环境中人体移动目标跟踪算法的使用方法与精度分析

物联网环境中人体移动目标跟踪算法的使用方法与精度分析随着物联网技术的不断发展,人体移动目标跟踪在环境监测和智能安防等领域中扮演着重要的角色。

在物联网环境中,通过利用传感器、摄像头和无线通信等技术,可以对物体的位置、行为等信息进行实时跟踪和监测。

本文将介绍物联网环境中人体移动目标跟踪算法的使用方法,并对其精度进行分析。

一、人体移动目标跟踪算法的使用方法人体移动目标跟踪算法主要包括目标检测、目标跟踪和目标预测三个步骤。

以下是该算法的使用方法:1. 目标检测目标检测是指在物联网环境中对目标进行识别和定位,常用的方法包括基于图像处理和机器学习的算法。

首先,需要获取图像或视频,并对其进行预处理,包括去噪、灰度化和图像增强等操作。

然后,可以利用传统的图像处理方法,如边缘检测、轮廓提取和特征匹配等,进行目标的初步检测。

此外,也可以采用深度学习技术,如卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN),训练模型进行目标检测。

2. 目标跟踪目标跟踪是指在物联网环境中对目标进行持续追踪,以获取目标的运动轨迹和状态等信息。

常用的目标跟踪算法包括基于卡尔曼滤波器和粒子滤波器的算法。

通过利用传感器和摄像头等设备获取目标的位置和速度等信息,可以使用卡尔曼滤波器对目标进行预测和跟踪。

而粒子滤波器则通过采样和重采样的方法,对目标的状态进行估计和更新,以实现目标的准确跟踪。

3. 目标预测目标预测是指在物联网环境中对目标的未来位置和行为进行预测。

常用的目标预测算法包括基于轨迹分析和机器学习的算法。

通过对目标的历史运动轨迹进行分析和建模,可以预测目标的未来位置和运动趋势。

此外,也可以利用深度学习技术,如循环神经网络(RNN)和长短期记忆网络(LSTM),对目标的行为模式进行学习和预测。

二、人体移动目标跟踪算法的精度分析人体移动目标跟踪算法的精度是评价算法性能的重要指标之一,其主要体现在目标的定位精度和跟踪稳定性两个方面。

1. 定位精度定位精度是指算法对目标位置的准确度,常用的评价指标包括平均定位误差和定位误差方差等。

目标检测与跟踪算法的研究与应用

目标检测与跟踪算法的研究与应用

目标检测与跟踪算法的研究与应用摘要:目标检测与跟踪是计算机视觉领域的重要研究方向,广泛应用于自动驾驶、智能监控、人脸识别等领域。

本文将介绍目标检测与跟踪的基本概念、常用算法以及在实际应用中的一些挑战和解决方法。

1. 引言目标检测与跟踪是计算机视觉和图像处理领域的核心问题之一。

目标检测主要是通过算法从图像或视频中识别出感兴趣的目标物体,并对其进行定位和分类。

目标跟踪则是在序列图像或视频中,根据目标物体的先前信息,追踪目标物体在连续帧中的位置和形态变化。

2. 目标检测算法目标检测算法主要分为两类:传统方法和深度学习方法。

传统方法包括基于特征的算法(如Haar特征、HOG特征和SIFT特征)和基于学习的算法(如AdaBoost和支持向量机)。

这些算法在处理速度和准确性方面有一定的优势,但在复杂场景中性能有限。

深度学习方法则采用神经网络结构,通过大规模数据集的训练,能够达到更高的准确性和鲁棒性。

主要的深度学习方法包括卷积神经网络(CNN)和区域生成网络(R-CNN)。

3. 目标跟踪算法目标跟踪算法主要分为两类:基于特征的算法和基于深度学习的算法。

基于特征的算法主要利用目标物体在连续帧中的位置和外观特征进行匹配,如相关滤波器和粒子滤波器。

这些算法在目标物体尺度变化、遮挡和背景杂乱等情况下存在一定的限制。

基于深度学习的算法则通过神经网络进行目标跟踪,通过对大量数据的学习,可以在各种复杂情况下实现高精度跟踪。

主要的基于深度学习的算法包括循环神经网络(RNN)和长短时记忆网络(LSTM)。

4. 应用现状与挑战目标检测与跟踪算法在各种实际应用中得到了广泛的应用。

在自动驾驶领域,目标检测与跟踪算法可以识别道路上的车辆、行人和交通标志,并实现车辆的自主导航和交通规则遵守。

在智能监控领域,目标检测与跟踪算法可以识别异常行为并报警,有效提高安全性。

在人脸识别领域,目标检测与跟踪算法可以识别人脸并进行身份验证和人脸表情识别。

监控视频中的人体目标检测技术研究

监控视频中的人体目标检测技术研究

监控视频中的人体目标检测技术研究近年来,随着监控设备技术的快速发展,监控摄像头被应用于越来越多的领域,而监控视频中的人体目标检测技术就是其中一项重要的应用之一。

本文将以此为主题,从其发展历程、技术原理、优势与不足等多个方面进行综述。

一、发展历程人体目标检测技术的发展,可以追溯到上世纪90年代。

在当时,监控摄像头的应用范围主要集中于监控式样,如现场的人流量统计、安保方面的监控等。

而人体目标检测技术作为监控技术的重要组成部分,开始被人们关注并逐步成熟。

随着先进计算机视觉技术的快速发展,人体目标检测技术在不断更新和演进。

从精度到速度,从单个目标到多个目标,从2D接近到3D重建和虚拟现实,各种不同算法和技术的出现,为这一领域的发展注入了新的活力和动力。

二、技术原理人体目标检测技术,简单来说,就是对视频图像中的人体目标进行自动识别,并进行跟踪和分析。

该技术通常涵盖以下几个方面的内容:1.目标检测通过采用各种先进视觉技术的组合,挖掘视频图像中的特征信息,形成一个特征向量,并将其与预先训练好的模型进行比对,完成对人体目标的自动检测。

2.目标跟踪在人体目标检测后,系统要根据已知的人体目标信息,进行目标跟踪。

跟踪过程主要采用各种不同的跟踪算法,根据目标的位置、运动等情况,进行精确定位。

3.目标识别了解人体位置后,还需进行人体的识别。

采用先进的识别算法和人体身份信息,来完成对人体目标的自动识别。

三、优势人体目标检测技术,其应用优势十分明显。

1.提高效率传统的监控方式需要对监控摄像头进行人工监控,这种方法不仅费时费力,而且人工监控会因为人员疲劳、分心等原因导致监控效果不理想。

而采用人体目标检测技术后,可以快速地完成对多个画面的检测和识别,提高了效率。

2.减少成本人体目标检测技术的自动化和智能化程度高,省去了大量人力投入,因此可以大大减少劳动力成本。

3.提高安全人体目标检测技术可以快速对违规行为、异常事件等进行快速响应,并及时发出警报,提高安全水平。

医学图像中的目标检测和跟踪算法研究

医学图像中的目标检测和跟踪算法研究

医学图像中的目标检测和跟踪算法研究随着医学图像技术的不断发展,医学图像已经成为了医学诊断和治疗中必不可少的工具。

在医学图像中,目标检测和跟踪算法是其中最重要的一部分。

通过目标检测和跟踪算法,医学图像可以自动地识别和跟踪感兴趣的目标,从而帮助医生进行更加准确和高效的诊断与治疗。

目标检测算法可以自动从医学图像中分割出感兴趣的目标区域。

在医学图像中,目标可能是肿瘤、血管、骨骼等。

医学目标图像通常具有高度的变形和模糊性,因此目标检测算法需要具有高度的鲁棒性和准确性。

目前常用的医学目标检测算法包括基于特征的检测算法和基于深度学习的检测算法。

基于特征的检测算法通常使用手工设计的特征描述符进行目标检测。

这些特征描述符通常包括梯度、颜色、纹理等信息。

基于特征的检测算法有很好的计算效率和鲁棒性,适合于对规则化目标的检测,例如骨骼和器官。

然而,当目标形态高度变化时,基于特征的检测算法通常难以适应。

基于深度学习的检测算法则可以对变化较大的医学目标进行准确的检测。

深度学习模型可以自动地从大量的医学图像数据中学习出感兴趣目标的特征表达。

常用的深度学习方法包括卷积神经网络(CNN)和区域卷积神经网络(RCNN)。

通过利用深度学习的方法,目标检测算法的准确率和稳定性可以显著提升。

目标跟踪算法可以跟踪医学图像中的感兴趣目标,并在其运动或形态发生变化时自适应地更新跟踪模型。

目前常用的医学图像跟踪算法包括基于特征的跟踪算法和基于深度学习的跟踪算法。

基于特征的跟踪算法通常使用手工设计的特征描述符进行目标跟踪。

这些特征描述符通常包括颜色、纹理、形状等信息。

基于特征的跟踪算法计算速度快,适合于对实时要求较高的医学图像处理场景。

在一些要求高精度的场景,基于特征的跟踪算法通常难以适应。

基于深度学习的跟踪算法则可以对变化较大的医学目标进行准确的跟踪。

深度学习模型可以自动地从大量的医学图像数据中学习出感兴趣目标的特征表达和运动模式。

常用的深度学习跟踪算法包括Siamese网络和区域跟踪网络(RTN)。

目标检测与跟踪的研究热点以及发展趋势

目标检测与跟踪的研究热点以及发展趋势

⽬标检测与跟踪的研究热点以及发展趋势⽬标检测与跟踪的研究热点以及发展趋势:1) 场景信息与⽬标状态的融合场景信息包含了丰富的环境上下⽂信息, 对场景信息进⾏分析及充分利⽤, 能够有效地获取场景的先验知识, 降低复杂的背景环境以及场景中与⽬标相似的物体的⼲扰; 同样地, 对⽬标的准确描述有助于提升检测与跟踪算法的准确性与鲁棒性. 总之,尝试研究结合背景信息和前景⽬标信息的分析⽅法,融合场景信息与⽬标状态, 将有助于提⾼算法的实⽤性能.2) 多维度、多层级信息融合为了提⾼对运动⽬标表观描述的准确度与可信性, 现有的检测与跟踪算法通常对时域、空域、频域等不同特征信息进⾏融合,综合利⽤各种冗余、互补信息提升算法的精确性与鲁棒性. 然⽽, ⽬前⼤多算法还只是对单⼀时间、单⼀空间的多尺度信息进⾏融合, 研究者可以考虑从时间、推理等不同维度, 对特征、决策等不同层级的多源互补信息进⾏融合, 提升检测与跟踪的准确性.3) 基于深度学习的特征表达基于深度学习的特征表达具有强⼤的分层⾃学习能⼒, 能深度地挖掘隐含在数据内部间的潜在关系. 其中, 基于卷积神经⽹络的特征表达⽅法效果尤为突出, 近年来取得了显著的检测效果[126¡128]. 同时, 深度学习框架相继开源[92¡98], 为思想的碰撞与交融带来了更多可能. 然⽽, 基于深度学习的特征表达⽅法也存在⼀些问题尚未定论, 如深度学习的层数以及隐层节点个数如何确定, 深度学习所学得特征的优劣如何评价等. 因此, 对基于深度学习的特征表达⽅法的进⼀步研究可能会产⽣突破性成果, 最终将促进该领域的发展.4) 基于核的⽀持向量机分类⽅法⽀持向量机 (SVM) 因其分类性能优良、操作实现简单等特性, 仍是⽬前倍受青睐的常⽤分类⽅法之⼀, 尤其是核⽅法的引⼊更使其性能得以极⼤提升. 然⽽, 其最⼤的优点也是其最致命的弱点, 其分类性能也会极⼤地依赖于核的选取, 尽管⽬前已经开展了相当⼀部分的⼯作[133; 135; 137], 但对于不同分类任务下的核⽅法的选取, 仍然还没有⼀个普遍通⽤的定论. 因此, 如何根据实际分类需求, 选取合适的核⽅法仍需进⼀步探索.5) ⾼维数据的分类⽅法随着分类任务研究的发展, 分类中所使⽤的视觉单词的⼤⼩不断地增加, 其相应的图像表达数据维度也与⽇俱增, 传统的单个分类器已经难以满⾜⾼维数据的分类要求. ⽬前, 普遍的做法是将多个分类器集成在⼀起, 以获取分类性能更好的强分类器.然⽽, 集成分类器⽅法也存在⼀些问题尚未定论, 如⼦分类器如何选取与组合, 如何在不降低分类性能的情况下使分类器数量尽可能少等. 因此, 研究⼦分类器模型的产⽣、调整以及整合, 将有助于适应⾼维数据的分类任务.来源:基于视觉的⽬标检测与跟踪综述尹宏鹏,陈波,柴毅,... - 《Acta Automatica ... - 2016 - 被引量: 0基于视觉的⽬标检测与跟踪是图像处理、计算机视觉、模式识别等众多学科的交叉研究课题,在视频监控、虚拟现实、⼈机交互、⾃主导航等领域,具有重要的理论研究意义和实际应⽤价值.本⽂对⽬标检测与跟踪的发展历史、研究现状以及典型⽅法给出了较为全⾯的梳理和总结.⾸先,根据所处理的数据对象的不同,将⽬标检测分为基于背景建模和基于前景建模的⽅法,并分别对背景建模与特征表达⽅法进⾏了归纳总结.其次,根据跟踪过程有⽆⽬标检测的参与,将跟踪⽅法分为⽣成式与判别式,对基于统计的表观建模⽅法进⾏了归纳总结.然后,对典型算法的优缺点进⾏了梳理与分析,并给出了其在标准数据集上的性能对⽐.最后,总结了该领域待解决的难点问题,对其未来的发展趋势进⾏了展望.计算机视觉 / ⽬标检测 / ⽬标跟踪 / 背景建模 / 表观建模。

运动人体的检测跟踪方法的研究与实现

运动人体的检测跟踪方法的研究与实现
功地进行实验 , 得 了较好 的结果。 取
关 键 词 视频监控 运 动 检 测 运 动跟 踪 背 景 自适 应 K i n滤 波 a ma
oN DETECTI NG AND TRACKI NG ETH OD oVI M OF M NG BoDI ES
AND TS REAU ZATI I oN
人体形状 的跟 踪等 。文献 [ ] 二者加 以结 合 , 3将 很好地 解决 了 多个 同向运动人体 的分 离与远处较小人体影像的跟踪 。
本文将从实验室 的环境 出发 , 模拟外部世界 固定场景 , 来对
机 、 以及 图像处理 、 等技术 的飞速发展 , 网络 通信 视频监 控系统
技术也得到了相应的发展 。
差法、 背景减法。 光 流法 的优点是 能够 检测 独立 运 动的对象 , 不需 要预先 知
1 研 究环境 与方法
本文是在 自然光照 环境下进 行 的 , 主要 针对 固定场景 中运
动人体 的检测与跟踪进行 系统 的研究 与实现。 系统 的硬件设 备 主要 由 P C与单 目摄 像头组 成 。其 中 ,C P
Ta n Xio Na fn n Xi a ne g ( colfC m ue Siv n n i en ,ot hn n esyo Tcn l y G n zo 1 0 6 G a g og,hn ) Sho o p t c readE gn r g SuhC iaU i rt f e oo , n ghu5 0 0 , u nd n C ia o r ec ei v i h g a
vs na a. hsatl bg swt o akrud u dt gadmoi betrc i n xa a sa lo tm w i p a st io r sT i rce ei i bt b cgon p a n n v gojc t kn ad ept t n a rh hc u dt h i e i n h h i n a g ie gi h e e

基于视频的人体目标跟踪与识别技术

基于视频的人体目标跟踪与识别技术

工作展望
技术发展
随着计算机视觉和人工智能技术的不 断发展,基于视频的人体目标跟踪与 识别技术将会有更多的应用场景和需 求。未来,该技术将进一步向着智能 化、自动化、高效化的方向发展,为 各个领域提供更加精准和高效的服务 。
技术挑战
虽然该技术已经取得了很大的进展, 但是仍然存在一些挑战和问题需要解 决。例如,如何提高算法的鲁棒性和 适应性,如何处理大规模和复杂场景 下的目标跟踪与识别问题等。未来, 研究者们需要进一步探索和创新,以 解决这些问题并推动技术的发展。
计算资源和存储空间来处理大规模数据集。
实时性挑战
计算效率
人体目标跟踪与识别技术需要大量的计算资源,包括高性能的处理器和GPU等。为了实现 实时性,需要优化算法和代码,提高计算效率,以满足实时处理的需求。
并行处理
为了加速目标跟踪与识别过程,可以采用并行处理技术,将计算任务分配给多个处理器或 GPU同时进行,以提高处理速度。
基于深度学习的方法
总结词
基于深度学习的方法利用神经网络学习图像中的特征表示进行目标跟踪。
详细描述
基于深度学习的方法通过训练深度神经网络来学习图像中的特征表示,并利用这些特征在后续帧中寻找匹配的目 标。这种方法能够自动提取有效的特征表示,对光照变化和目标形变具有较强的鲁棒性,但需要大量的标注数据 进行训练。
技术应用
基于视频的人体目标跟踪与识别技术 的应用前景非常广阔。未来,该技术 将在智能安防、智能交通、智能家居 等领域得到更加广泛的应用。同时, 该技术还可以与其他技术相结合,如 语音识别、手势识别等,实现更加智 能化和自然化的人机交互方式。
THANKS
谢谢您的观看
该技术面临的主要挑战包括目标遮挡 、光照变化、动态背景等。为了解决 这些问题,研究者们采用了多种算法 和技术,如特征提取、目标检测、运 动跟踪等,以实现准确的目标跟踪与 识别。

行人检测与跟踪国内外研究现状

行人检测与跟踪国内外研究现状

行人检测与跟踪国内外研究现状1.2行人检测与跟踪国内外研究现状视觉跟踪和目标检测是计算机视觉领域内较早开始的研究方向。

经过几十年的积累,这两个方向已经取得了显著的发展。

然而,很多方法只是在相对较好地程度上解决了一些关键问题。

并且仍旧有不少一般性的关键问题未得到有效的解决。

国内外很多研究机构都在致力于研究和发展这两个方向。

近些年这两个方向持续发展,涌现了很多比较优秀的方法。

国外的很多大学和研究机构(如卡内基梅隆大学、南加州大学和法国国家计算机科学与控制研究所等)都有计算机视觉小组,长期地研究视频跟踪和目标检测。

国内的很多大学和研究所等(如清华大学、上海交大和自动化所等)也有相关的研究小组,并取得了一些优秀的研究成果。

1.2.1行人检测技术国内外研究现状中科院计算机科学重点实验室孙庆杰等人利用基于侧影的人体模型及其对应的概率模型,提出了一种基于矩形拟合的人体检测算法。

中科院自动化所谭铁牛等对人运动进行视觉分析,其核心是利用计算机视觉技术从图像序列中检测、跟踪、识别人并对其行为进行理解与描述,它主要应用在视觉监控领域和基于步态的身份鉴定。

步态识别就是根据人们走路的姿势进行身份鉴定,依据人体行走运动很大程度上依赖于轮廓随着时间的形状变化的直观想法,提出一种基于时空轮廓分析的步态识别算法;基于行走运动的关节角度变化包含着丰富的个体识别信息的思想,提出一种基于模型的步态识别算法。

实验结果表明该算法不仅获得了令人鼓舞的识别性能,而且拥有相对较低的计算代价。

但是该方法只能检测出运动的行人。

西安交通大学郑南宁等研究了利用支持向量机识别行人的方法,通过稀疏Gabor滤波器提取行人样本图像中行人的特征,然后利用支持向量机来训练所提取的样本特征,并用训练得到的分类器通过遍历图像的方式将图像中可能属于行人的窗口提取出来。

尽管用Gabor滤波器提取特征效果相对较好,但耗时很长,不适合于实时图像的处理。

上海交通大学田广等提出了一种coarse-to-fine的行人检测方法,将一个人建模成人体自然部位的组装,人体的所有部位包括头肩、躯干和腿、采用绝对值类Haar特征集和Edgelet特征集,在这些特征集上,采用softcascade训练各个部位的检测器和全身检测器。

基于卡尔曼滤波的运动人体跟踪算法研究

基于卡尔曼滤波的运动人体跟踪算法研究

rt m n hee p rme t lrs lss w h tteag rt m a o r cl si t h uma Smo in te da dt eta kn eu t n e — i h a d t x e i n a eu t ho t a h lo ih cn c re tye tmaet eh n’ to r n n h r c igr s lsa dp r f r nc sb te . I d iin.t ego a e rhigs o eo ni g sc n etd t o a c p 。t sr d c h o u a in a d me tt e o ma ei e tr n a d t o h lb ls ac n c p fa ma ei o v re o1c 1 o e hu e u et ec mp t t n e h s o
定 的位置 ( 即消除偏 差 的过程 ) 。然 后 由 于跟踪 目标 的运
法 [ 等 。虽然 光流 法 可 以 比较准 确 分割 出 目标 轮 廓位 3 ] 置, 可计算量较大 , 能满足实 时陛要求 。 不 摄像机 随遥控武器站转动而运动属于复 杂背景下人体
运 动 目标识别与跟踪 的问题 。要实现对遥控武 器站转动 的
基金项 目: 军队预研计划项 目资助 。 作者简介 : , , 乔坤 男 硕士研究生 , 研究方向 : 机械 c D及仿真技术 。郭朝勇 , 硕士 , , A 男, 教授 研究方向: 机械 c D及仿真技术 。史进 伟, A
男, 硕士研究生 , 研究方 向: 机械 C D及仿真技术 。 A
4 )在 t 时刻 , 增益系数 矩阵方程 为
K —P H H k ) 、 k ^ ( P(k1 +R ) l H2 5 )在 时 刻 , 状态 向量 更 新 方 程 为

计算机视觉中的目标检测与目标跟踪算法优化技巧

计算机视觉中的目标检测与目标跟踪算法优化技巧

计算机视觉中的目标检测与目标跟踪算法优化技巧计算机视觉中的目标检测和目标跟踪是一项重要的研究领域,它们在很多领域中都有广泛的应用,如智能安防、自动驾驶和机器人导航等。

在目标检测中,算法需要识别出图像或视频中的物体,并将其分类为不同的类别。

而目标跟踪则是追踪特定目标在不同帧之间的位置变化。

优化目标检测和目标跟踪算法可以大大提高算法的准确性和实时性。

本文将介绍一些常见的优化技巧。

1.特征提取:目标检测和目标跟踪算法的性能很大程度上取决于所选择的特征。

传统的特征类型包括颜色、纹理和形状等。

近年来,由于深度学习的发展,深度神经网络(DNN)已成为目标检测和跟踪中的一种主流方法。

通过使用预训练的深度网络,可以提取更具有代表性的高级语义特征。

2.数据增强:对训练数据进行增强可以有效改善算法的泛化能力和鲁棒性。

常见的数据增强方法包括镜像翻转、随机裁剪、旋转和缩放等。

这样可以生成更多样化的训练样本,提高算法对不同场景的适应能力。

3.多尺度处理:目标在不同尺度下可能具有不同的特征表示。

为了能够在不同尺度下识别和跟踪目标,可以设计多尺度的算法模型。

一种常见的方法是使用图像金字塔,通过对输入图像进行多次缩放,识别和跟踪目标。

另一种方法是使用卷积神经网络(CNN)来提取多尺度特征。

4.区域建议:由于图像中可能存在大量的背景信息,直接对整个图像进行检测和跟踪是低效的。

为了提高算法的速度,可以通过区域建议方法,如选择性搜索(Selective Search)或候选区域网络(Region Proposal Networks),来生成可能包含目标的候选框。

然后在生成的候选框中进行目标的分类和定位。

5.目标特征描述:目标检测和目标跟踪中,如何准确地描述目标的特征具有重要意义。

对于目标检测,可以使用矩形框来描述目标的位置和大小。

在目标跟踪中,一种常见的方法是使用目标中心来表示目标的位置,并使用目标的外接框来描述目标的大小。

6.卡尔曼滤波:目标跟踪算法中一个重要的问题是如何准确地预测目标的位置。

人体姿态识别与跟踪技术研究

人体姿态识别与跟踪技术研究

人体姿态识别与跟踪技术研究人体姿态识别与跟踪技术是计算机视觉领域中的重要研究方向,近年来得到了广泛的关注和应用。

通过进行对人体姿态的识别和跟踪,计算机可以准确地分析人体的动作、姿势和表情等,实现更进一步的应用,如人机交互、动作捕捉、智能安防等。

本文将对人体姿态识别与跟踪技术的研究进行探讨,并介绍一些常见的方法和应用。

首先,人体姿态识别是指通过计算机视觉技术将摄像头或者传感器采集到的图像或视频中的人体姿态进行自动识别和分析的过程。

它可以通过对图像中的关节点、关节角度等进行计算和量化,来判断人体的动作和姿势。

人体姿态识别的关键问题是如何从无序的图像数据中抽取出有用的信息,从而准确地识别出人体的姿势。

在人体姿态识别方面,常用的方法有基于图像的方法和基于深度学习的方法。

基于图像的方法通常需要对图像进行特征提取和分类等处理,例如使用特征点检测算法来提取关节点,并进行人体姿态的计算和分析。

而基于深度学习的方法则利用了深度神经网络的强大表示能力,通过训练大规模数据集来学习出适用于人体姿态识别的模型。

这种方法能够自动进行特征提取和姿态分析,具有较高的准确率和鲁棒性。

另一个关键问题是人体姿态的跟踪。

人体姿态跟踪是指在一系列连续的图像或视频帧中,根据已知的初始姿态,在后续帧中追踪和更新人体姿态的过程。

跟踪的目标是保持姿态的连续性和准确性,不受图像中的光照、背景等因素的影响。

传统的人体姿态跟踪方法主要基于对目标的颜色、轮廓等特征的匹配和追踪。

而近年来,随着深度学习技术的发展,基于深度学习的人体姿态跟踪方法也取得了一定的进展,能够更好地应对复杂的场景和变化的姿态。

除了基本的人体姿态识别和跟踪,这项技术还可以应用于许多领域。

例如,在人机交互中,可以通过人体姿态识别来实现自然的交互方式,如手势控制、姿势识别等。

在游戏和虚拟现实领域,人体姿态识别和跟踪技术可以实现真实的动作捕捉,将用户的动作和姿态准确地转换为虚拟角色的动作。

人体运动目标检测与跟踪方法的研究与实现

人体运动目标检测与跟踪方法的研究与实现

人体运动目标检测与跟踪方法的研究与实现作者:徐雷裴海龙来源:《现代电子技术》2010年第04期摘要:通过摄像机拍摄到的一段视频,对其中运动的人进行检测与跟踪。

在目标检测方面,获取运动行人图像序列,利用自适应背景提取方法得到背景,根据将目标与背景进行分离的分割阈值,对差分图像进行分割,提取运动区域,检测出人体运动目标;在目标跟踪方面,选用基于Kalman 滤波的运动跟踪系统,通过估计出运动目标的下一位置,对运动目标进行实时跟踪。

这里的实验是在Linux平台上利用Intel的开源OpenCV函数库建立起模型并实现算法。

经过多次仿真测试表明,使用Kalman滤波可以很好地解决实验中两个人握手时运动目标间遮挡的问题,并跟踪运动目标,而且处理速度比较快,能够满足一般情况下的实时性要求。

关键词:图像序列;目标检测;Kalman滤波;实时跟踪中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)04-128-04Research and Realization on Moving Object Detection and Tracking Methods of HumanXU Lei,PEI Hailong(College of Automation Science and Engineering,South China University ofTechnology,Guangzhou,510640,China)Abstract:Through a section of camera video,the moving human bodies are detected and tracked.In target detection,it obtains image sequence,gets the background using adaptive background extraction method.In accordance to the segmentation threshold of the partition separating the objects and images,it segments the images,extracts moving field,and detects the human bodies′ moving targets.In the target tracking,it chooses the movement tracking system based on Kalman filtering.By estimating the next position of moving targets,it tracks moving targets with real-time.In this paper,it builds the model and algorithm on the experimental platform in the Linux open-source use of Intel′s OpenCV library.Several rounds of simulation tests show that the use of Kalman filter can be a very good solution to the experiment.When two people shake hands with the issue of inter-shading,it solves the problem well,gets very good tracking of moving targets and fast processing speed.So,the system meets the real-time requirements under normal circumstances.Keywords:image sequence;target detection;Kalman filtering;real-time tracking0 引言运动目标的检测和跟踪是计算机视觉研究的主要问题之一,它融合了图像处理、模式识别、自动控制、人工智能及计算机等许多领域的先进技术,在无人机视觉导航、视频监控、医疗诊断、智能交通等方面都有广泛的应用。

人体运动目标的检测与跟踪

人体运动目标的检测与跟踪

方法 来实现 递推运算 的贝叶斯 滤波 , 能适用于任何用传统 的状
态空 间模型以及卡尔曼滤 波模型表示的非线性 系统 , 度可 以 精 逼近最 优估计 『。 3 1
r u f r c h d gi t g e p e m v g u nb d j ca e go d i e n e to a th ed f o i a -o y bet f r n d e me a no et s o nh m o t a et n ne a f t <l )f a y p l n a i e l ro e u akn d l r i it v l ( < s ’ n l py g rc t t p rc ig c a r i la i p t lf ets t i mo e
基于特征 的 目标跟 踪最 常用 的方法是卡 尔曼滤波 器 ,但
该算法要 求系统是线性高斯 型的 , 而对于 人体运动来说是非线
性 非高斯 的 ,所以 不能直接 用来解 决人体 目标跟踪 问题 。为
此, 人们 开发 出各种 非线性滤波算 法 。 种是扩 展卡尔曼滤波 一 算法( KF ,它对 非线性 系统进行局部 线性化 , 而 间接利 用 E ) 从 卡尔曼滤波 算法进行滤波 与估 算 , 只适 用于滤波误差和预测误 差 很 小的 情 况 ; 另一 种 是 基于 蒙 特卡 罗算 法 的粒子 滤 波 器 (F , 非线性非 高斯 系统 中表现 出来 的优 越性 , P )在 决定 了其应 用范 围非常广泛 。 粒子滤波技术通过 非参数化的蒙特卡 罗模拟
人体运动 目标的检测与跟踪技术是 计算机视觉的主要研 究
张铁 力 ( 8一) 11 9
男 ,黑龙江牡 丹江人 ,硕士研 究生 ,研究方

人体运动检测与跟踪算法的研究和分析

人体运动检测与跟踪算法的研究和分析
换 为 相 应 的 灰 度 值 。所 以 灰 度 投 影 图 中 越 亮 的 像 素 表 明 该 像 素 为 目标 像 素 的 可 能性 越 大 。 2为 以 Ca hf算 法 为 核 心 的运 图 mS i t 动 检 测 效 果 。 在 选 定 欲 跟 踪 区域 后 , 色 椭 圆开 始 跟 踪 , 只 有 红 但 人 的动 作 或 物 体 运 动 比较稳 定 或 速 度 较 慢 时 ,才 会 有 较 好 的 跟
高 丛 ( 武汉大学 自动化 系, 湖北 武汉 4 0 7 ) 3 0 2
摘 要
主 要 针 对 简单 场 景 下也 即静 止 背景 下 的 人 体 运 动进 行 检 测 与 跟 踪 , 里讨 论 了三 种 可 选择 的 方 法 。 第 一 个是 c ms i 这 a ht f 算法 , 另外 的 两种 运动 检 测 的 算 法 是 光 流 法 和 背景 差 分法 。对 这 三 种 算 法 进 行 了研 究和 分析 , 时 对 它们 进 行 了 比较 。 同
C mS i 算 法 , “ niu u l A ai a — ht算 a hf f 即 Co t o sy p t e Me n S i” n v f
所 以 选 取 的 区 域最 好 是 与其 它 区域 颜 色相 差较 大 的地 方 , 以便 于 区 分 。 比如 , 果 选 取 的 是 人 的 手 掌 , 么人 的 手 臂也 会 跟 踪 如 那
述 处 理 , 频 图像 转 换 为 目标 颜 色 概 率 分 布 图 , 称 为 目标 颜 色 视 也 投 影 图 。为 便 于 显 示 , 投 影 图 转 化 为 8位 的灰 度 投 影 图 , 率 将 概
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基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统研究与设计的开题报告

基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统研究与设计的开题报告

基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统研究与设计的开题报告一、选题背景及意义现代智能视频监控系统已经在安防领域得到了广泛的应用,而基于视频图像的运动人体目标跟踪检测技术是其中关键的一环。

传统的人体目标跟踪算法主要基于像素级的物体分割与轮廓描述,这种方法存在一些问题,例如对快速运动的物体跟踪效果较差,对目标旋转、遮挡等情况处理能力较弱。

因此,近年来研究人员开始尝试基于深度学习等方法改进人体目标跟踪技术,取得了显著的成果。

本论文旨在研究设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统,实现对运动目标的精确跟踪与检测,提高视频监控系统的安防性能,具有重要意义。

二、研究内容及方法本文将研究以下内容:1. 基于深度学习技术的人体目标检测算法研究,包括Faster RCNN、YOLO 等目标检测算法的原理、优缺点等。

2. 基于视觉目标跟踪算法研究,包括粒子滤波、卡尔曼滤波、Meanshift 等视觉目标跟踪算法的原理、优缺点等。

3. 综合运用深度学习技术和视觉目标跟踪技术,设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统。

研究方法包括文献调研、数据采集、算法实现与比较。

三、预期成果及创新点预期成果包括:1. 设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统,并进行有效性验证。

2. 分析比较不同算法在目标跟踪与检测表现上的优缺点。

3. 探索深度学习技术与视觉跟踪技术的结合方式,提高系统运行效率与准确度。

创新点包括:1. 设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统,与传统目标跟踪算法相比,具有更好的跟踪效果和适应性。

2. 综合运用深度学习技术和视觉跟踪技术,能够有效地解决目标快速运动和旋转、遮挡等问题。

3. 对目标跟踪与检测算法做出深入的分析和比较,为后续相关研究提供参考。

四、论文进度安排第一阶段(2021年4月— 2021年6月):文献调研与数据采集第二阶段(2021年7月— 2021年9月):基于深度学习技术的人体目标检测算法研究第三阶段(2021年10月— 2022年1月):基于视觉目标跟踪算法研究第四阶段(2022年2月— 2022年5月):综合运用深度学习技术和视觉目标跟踪技术,设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统。

基于图像处理技术的人体姿态分析与跟踪系统设计

基于图像处理技术的人体姿态分析与跟踪系统设计

基于图像处理技术的人体姿态分析与跟踪系统设计人体姿态分析与跟踪是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,它在许多领域中具有广泛应用,如机器人导航、人机交互以及虚拟现实等。

近年来,随着深度学习和图像处理技术的快速发展,基于图像处理技术的人体姿态分析与跟踪系统的设计变得越来越高效和精确。

首先,人体姿态分析是指通过对人体关键点的检测和定位,来获取人体在空间中的姿态信息。

关键点通常包括头部、肩膀、手臂、腿部等主要部位。

在设计人体姿态分析系统时,最关键的是如何准确地检测和定位这些关键点。

针对这个问题,研究人员提出了许多方法,如基于传统的特征点检测算法和基于深度学习的关键点检测算法。

传统的特征点检测算法主要依赖于手工设计的特征表达和机器学习算法,其准确性受到特征表达的限制。

而基于深度学习的方法则通过神经网络自动学习特征表达,能够更准确地检测和定位关键点。

其次,人体姿态跟踪是指在视频序列中对人体姿态进行连续跟踪,以获取人体在运动过程中的姿态变化。

人体姿态跟踪需要解决多个关键问题,包括运动模型的建立、目标的确定和姿态的估计。

常用的运动模型包括卡尔曼滤波器和粒子滤波器等。

这些运动模型能够根据上一帧的姿态和当前帧的运动信息,预测下一帧的姿态,并进行跟踪。

目标的确定是指在视频序列中准确地找到人体,并将其作为跟踪的目标。

姿态的估计是指通过对关键点的检测和定位,获得人体在每一帧的姿态信息。

基于图像处理技术的人体姿态跟踪系统需要综合运动模型、目标检测算法和姿态估计算法,从而实现准确和稳定的跟踪。

为了设计基于图像处理技术的人体姿态分析与跟踪系统,首先需要选择适合的图像处理算法和模型。

卷积神经网络(CNN)是当前最常用的图像处理算法之一,可以通过对图像进行卷积和池化操作,提取特征并进行分类或回归。

在人体姿态分析和跟踪中,可以使用预训练的CNN模型,如ResNet和Hourglass等。

这些模型在公共数据集上进行了训练,并具有较好的泛化能力。

视频监控系统中的行人检测与跟踪研究

视频监控系统中的行人检测与跟踪研究

视频监控系统中的行人检测与跟踪研究近年来,随着科技的不断发展,视频监控系统在各个领域得到广泛应用。

而视频监控系统中的行人检测与跟踪技术则是其中一个非常重要的研究方向。

本文将深入探讨视频监控系统中的行人检测与跟踪研究,分析其应用背景、关键技术与挑战,以及目前的研究进展。

首先,我们来了解一下视频监控系统中行人检测与跟踪的应用背景。

随着城市化进程的加速,公共安全问题日益凸显,特别是对于城市交通、重要场所和公共区域的安全监控需求。

行人检测与跟踪技术可以实时监测和记录人员的行为动态,预防和响应各类安全事件,提高公共安全管理的效能,因此在交通管理、社会治安和商业智能等领域有着广泛的应用前景。

行人检测与跟踪的关键技术主要包括目标检测和目标跟踪两个方面。

目标检测旨在从视频中准确地定位和识别出行人的位置和轮廓信息,而目标跟踪则是在视频序列中连续追踪目标行人的运动轨迹。

这两个技术相辅相成,共同构成了视频监控系统中行人检测与跟踪的核心。

目标检测是行人检测与跟踪中的关键环节之一。

目前,常用的行人检测方法包括基于深度学习的方法和传统的机器学习方法。

基于深度学习的方法具有较高的准确性和鲁棒性,包括使用卷积神经网络(CNN)的方法,如Faster R-CNN和YOLO等。

这些方法通过学习大量标注的行人图像,可以在复杂背景下准确地检测出行人,具有较高的检测速度和较低的误检率。

传统的机器学习方法则多采用特征提取和分类器结合的方式,如Haar特征和SVM等。

虽然传统方法在一些场景中仍然具有一定的应用价值,但其准确性和鲁棒性相对较低。

目标跟踪是行人检测与跟踪中的另一个关键环节。

目前,常用的行人跟踪方法包括基于外观模型的方法和基于深度学习的方法。

基于外观模型的方法主要使用目标的视觉特征进行匹配和跟踪,如颜色、纹理和形状等。

这些方法在处理光照变化、尺度变化和遮挡等问题上具有一定的鲁棒性,但容易受到目标外观变化和相似目标的干扰。

基于深度学习的方法则通过学习大量标注的视频序列,可以准确地抽取目标的运动特征和上下文信息,如Siamese网络和多目标跟踪网络等。

行人检测与跟踪的技术与应用

行人检测与跟踪的技术与应用

行人检测与跟踪的技术与应用近年来,随着计算机技术的不断进步和智能化的发展,计算机视觉技术的应用范围也在不断扩展。

其中,行人检测与跟踪技术已经成为计算机视觉领域的热门研究方向,并且得到了广泛的应用。

本文将从技术原理、应用场景和未来发展三个方面,对行人检测与跟踪技术进行探讨。

一、技术原理行人检测与跟踪技术的基本原理是利用计算机视觉技术对行人进行识别和追踪。

其中,行人检测是指在图像或视频中检测出行人位置的过程,而行人跟踪是指在多帧图像或视频中跟踪行人运动轨迹的过程。

行人检测技术主要依靠目标检测算法实现,目前常用的算法主要包括Haar级联分类器、HOG+SVM、RCNN、YOLO等。

其中,Haar级联分类器是最早被广泛使用的算法之一,该算法主要基于人脸检测算法的思想,将图像分为不同的区域,然后使用AdaBoost算法训练分类器来检测行人目标。

HOG+SVM是近年来较为流行的算法之一,该算法基于图像的梯度直方图特征,并结合SVM分类器来实现行人检测。

对于视频中的行人跟踪,常用的算法主要包括卡尔曼滤波、粒子滤波和相关滤波等。

二、应用场景行人检测与跟踪技术在交通安全、智能监控、人机交互、物流配送等领域都有着广泛的应用。

在交通安全方面,行人检测与跟踪技术可以应用于自动驾驶汽车、智能交通信号控制等方面。

在自动驾驶汽车中,行人检测与跟踪技术可以实现对行人的快速识别和跟踪,从而避免交通事故的发生。

在智能交通信号控制方面,行人检测与跟踪技术可以实时监控人行横道上的行人情况,根据行人数量和行人行进速度等信息进行交通信号控制,从而提高交通效率和减少通行时间。

在智能监控领域,行人检测与跟踪技术可以应用于安防、人员追踪、情报收集等方面。

在安防领域中,行人检测与跟踪技术可以实现对陌生人的自动识别和跟踪,从而提高安防监控的效率。

在人员追踪领域中,行人检测与跟踪技术可以用于寻找走失的人员,实现对犯罪嫌疑人的追踪。

在情报收集领域中,行人检测与跟踪技术可以用于分析和监测政治、经济、军事和社会等方面的相关情报。

深度学习目标检测与改进KCF的跟踪算法研究

深度学习目标检测与改进KCF的跟踪算法研究

深度学习目标检测与改进KCF的跟踪算法研究深度学习目标检测与改进KCF的跟踪算法研究引言随着计算机视觉技术的不断发展,目标检测和目标跟踪一直是该领域的热门研究方向。

其中,深度学习作为一种强大的机器学习工具,为目标检测和跟踪算法的改进和提高提供了新的思路和方法。

本文将就深度学习目标检测和传统目标跟踪算法KCF的改进进行研究和探讨。

深度学习目标检测1.1 传统目标检测算法的问题传统目标检测算法如Haar特征和HOG特征的Cascade分类器在人脸识别等领域取得了很大的成功。

然而,在处理更加复杂的场景和多类别目标时,传统的特征提取方法显得有些力不从心。

这主要是因为传统特征提取方法难以提取到目标的高级语义信息,不能准确地表示目标在图像中的位置、大小和形状等特征。

1.2 深度学习目标检测算法的优势与传统目标检测算法相比,深度学习目标检测算法通过使用深度神经网络可以自动从原始图像数据中学习到更好的特征表示,进而提高目标检测的准确率和鲁棒性。

典型的深度学习目标检测算法包括R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN和YOLO等。

1.3 深度学习目标检测算法的应用深度学习目标检测算法已经广泛应用于自动驾驶、智能监控、人脸识别和无人机等众多领域。

其在目标检测准确率和实时性方面的优势使其成为当前研究的热点和前沿技术。

改进KCF的跟踪算法2.1 KCF算法的原理KCF(Kernelized Correlation Filter)是一种基于相关滤波器的目标跟踪算法。

它通过将目标区域和背景区域的特征映射到高维特征空间,利用核函数处理特征相似度,从而实现目标的跟踪。

KCF算法具有计算效率高、鲁棒性强等优势,在实际应用中取得了良好的效果。

2.2 KCF算法存在的问题然而,KCF算法在目标尺度变化和目标旋转的情况下,会出现跟踪漂移的问题。

这是因为KCF算法在特征映射时采用固定的高斯核函数,无法适应目标的尺度和角度变化,导致目标跟踪的不准确。

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人体目标检测与跟踪算法研究
摘要:近些年以来,基于视频中人体目标的检测与跟踪技术研究越来越被重视。

然而,由于受到目标自身特征多样性和目标所处环境的复杂性和不确定性的影响,现存算法的性能受到很大的限制。

本文对目前所存在的问题进行了分析,并提出了三帧差分法和改进阈值分割法相结合的运动目标检测算法和多特征融合的改进运动目标跟踪算法。

这两种算法不仅可以准确有效的检测出运动目标而且能够满足实时性的要求,有效的解决了因光照变化和目标遮挡等情况造成的运动目标跟踪准确度下降或跟踪目标丢失等问题。

关键词:三帧差分,Camshift,阈值分割
Research Based on Human Target Detectionand Tracking Algorithm
Abstract: In recent years, human object detection and tracking become more and more important. However the complexity, uncertainty environment and the target’s own diversity limit the performance of existing algorithms. The main works of this paper is to study and analysis the main algorithm of the human object detection and tracking, and proposes a new moving target detection method based on three-frame difference method and threshold segmentation and improved Camshift tracking algorithm based on multi-feature fusion. These algorithm can satisfy the real-time, while accurately and efficiently detect moving targets, and also effectively solves the problem of tracking object lost or misplaced under illumination change or target occlusion.
Keywords: three-frame difference, Camshift, threshold segmentation
一、绪论
(一)选题的背景和意义
人类和动物主要通过眼睛来感受和认知外部世界。

人类通过视觉所获取的信息占了60%[1],因此,在开发和完善人工智能的过程中,赋予机器视觉的功能这一操作极不可缺少。

完善上述功能需要以许多技术为基础,特别是运动目标的检测与跟踪技术。

近些年以来,此技术受到了越来越多的关注[2]。

目前,此技术也在各领域得到了充分的应用,涵盖的领域有智能交通、导航、智能视频监控、精确制导、人机交互和多媒体视频编码压缩技术等。

(1)智能交通。

运动目标检测与跟踪技术作用于交通管理系统中可以使交管人员实时的监控交通情况。

此技术可以有效的帮助预防交通事故的发生,对突发事件和紧急情况能够做出相应和及时的处理。

例如Coifman建立的视频图像处理系统能够对视频监控区域内的不同车型进行分割,可以对感兴趣的车辆进行跟踪及对道路的车流量进行实时监控[3]。

(2)智能视频监控。

运动目标检测与跟踪技术可用于对特定的运动目标进行实时的跟踪,然后描述和判定其行为,最后对目标行为的异常情况做出及时的处理[4]。

目前、智能监控系统发展的关键在于如何实现实时、可靠和稳定的目标跟踪技术。

(3)机器人视觉导航。

要想能够自主的运动,智能机器人就需要有能力去感知和识别外部事物。

实现这一功能的主要方法是通过从摄像机或照相机等仪器设备获得外界环境信息,再对特定目标进行跟踪。

(4)人机交互。

该技术主要是让计算机理解人对其发出的指令。

综上所述,从科技发展和现实意义来说,人体目标的检测和跟踪技术具有重要价值。

当这一技术运用到现实中时,往往易受到多方面的影响,如目标产生非刚性形变、背景和目标难以区分和目标被遮挡。

所以该技术仍然面临着许多困难的问题,且有许多难题需要得到解决。

(二)国内外研究现状
在国外,许多发达国家对视频中运动目标的检测与跟踪识别十分重视。

在20世纪末,麻省理工学院与卡内基梅隆大学联合参与了一个由美国国防部提出的重大视频监控项目(Visual Surveillance And Monitoring),开发了一套多领域应用的智能视频监控系统。

[5]。

到21世纪,粒子滤波理论被提出来并取得了快速的发展,使运动目标的检测与跟踪技术的研究有了新的发展空间。

等在粒子滤波的基础上开发了一个新的运动目标检测与跟踪方法[6],详细分析了算法的性能并进行了实现,进一步完善了粒子滤波跟踪理论[7]。

国外的许多商业机构也对运动目标的跟踪与识别技术进行了大量的研究,例如法国的Citilog公司,美国的微软、谷歌等公司,并将其研究成果应用到产品研发中。

相较而言,国内的研究起步要晚。

但是近些年来,一些科研院所和高校也已经逐步开始研究这个项目,并取得了成功。

如上世纪末,中科院自动化研究所研。

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