基于图像处理的目标跟踪系统

中南民族大学

毕业论文(设计)

学院：生物医学工程学院

专业：生物医学工程年级： 2008 题目: 基于图像处理的目标跟踪系统

学生姓名：熊章靖学号：******** 指导教师姓名: 谢勤岚职称: 教授

2012年5月10日

中南民族大学本科毕业论文（设计）原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

2012年5月10日

目录

摘要 (1)

Abstract (1)

1 引言 (2)

2 OpenCV的体系结构 (3)

2.1 OpenCV中的常用数据结构体系 (3)

2.2 OpenCV中常用类体系 (4)

2.3 OpenCV常用的函数 (4)

3视频处理 (7)

3.1用HighGUI对视频进行读写处理 (7)

3.1.1获取摄像头，显示图像 (7)

3.2对AVI文件的处理 (8)

4运动目标检测 (11)

4.1运动目标检测的基本方法 (11)

4.2本文的检测算法 (12)

4.3开运算和闭运算 (14)

5程序编辑及结果分析 (15)

5.1配置Visual C++ 6.0 (15)

5.1.1全局设置 (15)

5.1.2项目设置 (17)

5.2程序运行演示 (17)

5.3运行结果分析 (18)

结论 (19)

参考文献 (20)

致谢词 (21)

基于图像处理的目标跟踪系统

摘要：介绍了一种基于OpenCV的运动物体跟踪算法，用于实现在背景中检测出运动目标并实施警戒等特定提示的目的。该算法利用背景差分法得到当前帧中的静止的背景模型，并在不断更新的视频图像中检测前景图像，提取出运动目标。简单介绍了必要的函数和数据结构，以及重要的程序板块。实验结果表明，该方法可以较好地实现视频序列中运动目标的检测，具有实时性，并能得到较好的检测结果。相信在安防监督领域有更为广泛的运用。

关键字：运动目标检测；背景差分法；OpenCV

The target tracking system based on image processing

Abstract：It's introducing a kind of moving objects tracking algorithm based on OpenCV,which is used to realize the purpose of detection on moving objects in background and implementing of specific tips for warning.The algorithm gets the static background model in the current frame with the background-finite-difference method, and tests the foreground images in the constantly updated video images ,and extracts the moving targets from them, .In addition, it introduces the necessary functions,data structures and the important program plates. The results we get from the experiment shows that this method can well realize moving targets detection in video sequences, which are defined, and we can get a good test results from it with believing that this method will be more used of in the security supervision areas.

Key Words：Moving targets detection;Frame difference;OpenCV

1 引言

计算机视觉和数字图像处理技术可以广泛地应用于工业、医疗保健、航空航天、军事等各领域，其中针对视频连续图像中运动物体的分析是其中应用前景最为广泛的一个方向，在机器人导航、智能视觉监控系统、医学图像分析、工业检测、视频图像分析以及军事雷达视频信号的处理上都有占有重要地位[1]。

其中基于视频图像的运动目标分析也是计算机视觉和数字图像处理技术最为复杂的一个方向。它是一个庞大的工程，既要对视频信号进行采集，又要对采集的图像进行处理，还要针对具体的应用编写程序进行开发。对于要完成某项应用的工程人员来说，如果所有底层的算法都要自己编码实现，所有的图像处理函数都要从头编写，既造成时间和精力上的浪费，又难以保证稳定性、实用性和通用性。

视频序列图像运动目标分析的基本内容是从连续的视频序列图像中提出运动目标，同时对提取出的运动目标进行识别和跟踪，并对其行为进行解和描述。运动检测、目标识别和跟踪属于低层次的处理，属于图像处理范畴；图像分析和理解属于高层次的处理，属于人工智能的范畴。视频图像的运动分析以数字图像处理为基础，内容涉及数字图像处理、模式识别、计算机视觉、人工智能等诸多领域和学科。同时，目前开发视频序列像运动目标分析系统不但在实时性、鲁棒性上有很高的要求，也逐步重视通用性和可移植性[2]。这些都给视频运动分析带来了挑战。

本文旨在利用现有的理论、算法和工具，以工程应用为目的，基于OpenCV这个开放的计算机视觉程序库，研究如何从序列图像中检测。