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随着视频监控系统应用的日益广泛,智能视频分析算法已引起了越来越多学者的研究兴趣,双(多)摄像机协同目标跟踪是其中一个很具有实用价值的研究方向。双摄像机协同的目标跟踪系统在实际应用中能够扩大视频监控系统的视野范围、对目标进行准确定位、解决目标被遮挡的问题,因而有着很好的应用前景。本文通过双摄像机协同目标跟踪实验系统的设计和实验,研究了双摄像机协同目标跟踪的若干关键问题,设计相关算法,并分析了算法的性能。本文主要在目标检测和跟踪、运动目标的交接、有重叠区域和有间隔区域情况下的目标交接等方面展开研究工作。
目标检测和跟踪是智能视频分析算法的首要步骤,本文选择帧间差法作为系统的目标检测算法,并使用纹理检测和轮廓检测来使得目标检测算法更加精确,使用CamShift算法来完成运动目标的跟踪。
为了使双摄像机的目标跟踪能够准确地进行,摄像机之间必须进行通信(数据交互)。通信的信息量越多,所跟踪的目标在两个摄像机之间交接越准确,但是通信负担也越重;通信的信息量越少,则通信负担越轻,但是可能会导致目标跟踪不准确。本文使用运动目标的外接矩形框、色度分布等目标特征信息在两个摄像机之间通信,使用目标的轨迹信息来实现目标的交接。
对于双摄像机“视野”之间有重叠区域的目标交接,目标运动轨迹的交接可能会发生错位;对于“视野”有间隔区域的交接,需要对目标的运动情况作预测。针对有重叠区域的情况本文使用SIFT算法来求解场景的交界,从而使得运动目标的轨迹能得到准确的交接;针对有间隔区域的情况,本文通过检测到的目标的运动速度,预测目标到达对方场景时的时间和位置,在预定的时间范围和空间区域内对目标进行交接,得到较好结果。
本文对多目标情况下的目标交接作了初步探讨。
本文还通过实验对所提出的算法进行了验证和分析。