毕业设计-基于视觉分析的目标检测与简单行为分析研究与实现—目标检测，共31页，18683字，附开题报告等
主要内容
1.研究内容和研究路线 本课题是基于视觉分析的目标检测与简单行为分析研究与实现的子项目――目标检测，主要研究路线是：利用PC机作为算法仿真平台，结合VS2010软件以及OpenCV计算机视觉库，针对实时的视频监控图像，分析部分已存在的目标检测算法，并尝试在不同的背景下高效的实现，其次，对实验过程中出现的各种问题认真总结归纳并找出解决方法，从而提出改进的方案，力求提高算法的实时性和鲁棒性。
目标检测就是在一段序列图像中的每幅图像中实时的将变化区域从背景中提取出来。它是进一步对目标进行分类、跟踪、行为理解与识别的关键和基础。结合对小组项目的流程分析以及任务的分配，本课题的主要研究内容有：
1）视频图像的采集：通过计算机摄像头捕获环境中实体目标，将所获图像转换成数字信号传给计算机，并且对序列图像进去噪锐化等预处理，使感兴趣的区域可视化效果得到改善，找到良好的互动范围和背景，从而提高视频分析的准确性。
2）目标的检测：结合背景建模所构建出来的背景图像，利用不同的目标检测算法，在已经预处理完成的序列图像中进行图像分割，将人物和背景分离，并对提取出来的目标进行简单的行为分析，正确理解和表述使用者的动作，为后续的操作提供数据。
3）为人机交互模块保留接口参数：由于是小组项目的子课题，要配合其它模块，合理保留接口参数。
2. 拟取得的预期研究成果：
1）各种传统的目标检测算法的仿真实现；
2）基于对已有的目标检测算法的研究而提出的新的解决方案，并完成新算

摘要
随着计算机视觉与视频处理在各个领域的广泛应用，目标检测的研究成为越来越热门的话题。目标检测技术是计算机视觉的核心基础之一，其目的是对序列图像使用基于信号检测的方法自动分离出运动像素点和静止像素点，将运动变化区域从背景图像中分割提取出来，为后续的图像分析、目标的行为理解以及完成更高一级的任务做准备。目前，目标检测技不仅在智能监控、生物医学、运动分析等领域有广泛的应用前景，在科学和工程中有着重要的研究价值，对公共安全、财产保护、交通安全等方面都有积极地意义。
本文首先介绍了计算机视觉中目标检测的主要方法，分别是背景相减法、帧差法和光流法，并对这三种方法分析比较，然后针对实验过程中出现的问题，提出了一种改进算法，改进算法的设计思路如下：首先利用背景建模得到的背景数据同当前帧相差分，从而得到前景区域；然后再提取前景图像的轮廓，并对轮廓实施消除空洞、舍去比较小的轮廓等操作，以减少噪声和背景扰动带来的影响；接着根据处理后的目标轮廓得到前景目标的二值掩膜图像；最后将二值掩膜图像同当前帧相结合，从而显示出前景图像。这些算法都在Visual Studio 2010 加OpenCV2.3.1的编程环境中实现，并对检测结果图像进一步处理。
关键词：目标检测；背景相减法；帧差法；光流法；轮廓提取
　　
Abstract
As computer vision and video processing be used in various fields widely, target detection is becoming increasingly hot topic. Target detection technology is the core of one of the foundations of computer vision, which aims to use the sequence of images based on the signal detection method automatically separated motion pixels and still pixel motion change area separated from the background image extracted for subsequent image analysis, to understand the behavior of the target and the completion of a higher-level tasks to prepare., Target detection technology, not only in the field of intelligent monitoring, biomedical, motion analysis has wide application prospect has important research value in science and engineering, public safety, property protection, traffic safety and other aspects have a positive significance .
This paper first introduces the main method of target detection in computer vision, namely, background subtraction, frame difference method and the optical flow method, analysis and comparison of these three methods, and problems in the course of the experiment, an improved algorithm , the improved algorithm design ideas are as follows: first, background modeling background data with the current frame Differential, thus moving regions; and then extract the outline of the foreground image, and outline the implementation of the elimination of empty, discarded small outline operation, in order to reduce the impact of noise and background disturbance; Then, according to the target contour after processing the binary mask image of the foreground object; last combining the binary mask image with the current frame, thus showing the foreground image. These algorithms are implemented in Visual Studio 2010 plus OpenCV2.3.1, the programming environment, and the test results further image processing.
Key words: Target detection; Background subtraction; Frame difference method; Optical flow; Contour extraction

目录
第一章 绪论 - 3 -
1.1 目标检测的研究背景与意义 - 3 -
1.2目标检测的研究现状 - 4 -
1.3 OpenCV简介 - 5 -
1.4 论文组织结构 - 6 -
第二章 目标检测的经典算法 - 6 -
2.1 背景相减法 - 6 -
2.2 帧差法 - 8 -
2.3 光流法 - 8 -
2.4 三种目标检测经典算法的优缺点比较 - 10 -
第三章 基于背景相减法和轮廓提取的目标检测算法 - 12 -
3.1图像预处理 - 13 -
3.1.1图像的灰度化 - 13 -
3.1.2图像的滤波 - 13 -
3.2背景提取 - 15 -
3.3前景目标提取和二值化 - 15 -
3.3.1前景目标提取 - 15 -
3.3.2 图像的二值化 - 16 -
3.3几种边缘提取算子 - 17 -
3.4形态学处理 - 21 -
3.4.1腐蚀和膨胀 - 21 -
3.4.2开运算和闭运算 - 22 -
3.6 实验结果 - 23 -
第四章 基于视觉分析的简单行为分析系统 - 24 -
第五章 总结与展望 - 27 -
致谢词 - 28 -
参考文献 - 29 -
本科在读期间参与的项目与成果 - 30 -
论文组织结构

本文主要论述了三类基于视频的运动目标检测算法，包括背景相减法、帧差法、光流法，并根据实验过程中的出现的问题提出的将背景相减法和轮廓提取相结合的改进算法。
：绪论
主要论述本课题的研究背景和意义、简述目前基于视频的目标检测技术的国内外研究现状、简要介绍OpenCV的背景、简单介绍了论文的组织结构。
：目标检测的经典算法
首先介绍目标检测的三种经典算法：背景相减法、帧差法、光流法，在分别介绍这三种算法的原理后还分析总结各种方法的优缺点。
：基于背景相减法和轮廓提取的目标检测算法
首先简述了基于背景相减法和轮廓提取的目标检测算法的设计流程，再根据设计流程按序介绍算法中用到的原理和知识：首先是图像预处理；然后是轮廓提取的几种算子，并分析比较这几种算子的优缺点；最后将优化算法的实验结果同传统的背景相减法的仿真结果进行对比。
：基于视觉分析的简单行为分析系统
对基于视觉分析的简单行为分析系统进行概述。
：总结与展望
对全文进行总结，并对今后的工作进行展望。

论文大小：1.14MB
论文格式：word+pdf
论文专业：信息工程
论文编号：207758
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• 1091000238-张蓓.doc  [1.12MB]
• 1091000238_中期检查表.pdf  [4.37KB]
• 1091000238_开题报告.pdf  [6.24KB]
• 1091000238_成绩单.pdf  [2.48KB]
• 1091000238_答辩记录单.pdf  [2.40KB]
• 1091000238_进度报告.pdf  [9.16KB]