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运动车辆清晰视频抓拍系统的研究

作　者: 陈扬
导　师: 杜太行
学　校: 河北工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 运动检测 YCbCr空间 图像分割 区域生长法 动态抓拍
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


交通视频图像在交通监控和交通管理中一直作为重要信息被采集和利用。为充分利用采集的信息,提高交通监控和管理的智能化水平,以视频图像处理、分析、理解为基础的视频监视技术越来越引起人们的重视。交通图像检测与处理方法研究对于交通安全、交通管理与控制方案选择具有非常重要的理论意义和实用价值。对于动态车辆抓拍,一幅清晰的图像是车辆牌照识别的基础,所以受到广泛的关注,从各个角度对它对进行研究。本文分析了图片清晰度同系统硬件的物理指标之间的关系,研究了动态抓拍中图像清晰度与各种抓拍因素之间的关系,并且作了量化的计算分析。并进一步实现在实际的系统中,同时应用了改进算法。本文采用的是减背景差分法来进行运动检测,差分方法提出基于YCbCr空间的彩色差值的运动物体模型,以期克服传统灰度差分方法所存在的一些缺陷;在背景的更新方面,采用自适应背景更新以适应光线变化及永久性移入造成的背景变化;在提取目标时,采用区域生长法结合目标特征识别分割图像,此方法对运动反应敏感而准确,能较为精确的得到运动的具体轮廓。抓拍时采用判断梯度和峰值方法为基础并结合模式识别的基本方法确定最为合适的抓拍时机。通过室内算法验证和室外的实际模拟实验,在系统参数设定适宜,摄像机安放位置合适情况下,抓拍效果良好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-12
  §1-1 选题背景和意义  9-10
  §1-2 视频检测及抓拍技术发展  10-11
    1-2-1 车辆动态抓拍的研究方向  10
    1-2-2 视频检测技术  10
    1-2-3 车辆自动抓拍系统的发展  10-11
  §1-3 本课题研究内容和章节安排  11-12
    1-3-1 本课题重点研究内容  11
    1-3-2 本论文各章节的内容安排  11-12
第二章 图像工程与系统组成  12-22
  §2-1 概述  12-14
    2-1-1 图像技术  12-13
    2-1-2 图像处理和分析系统  13-14
  §2-2 动态抓拍系统简介与组成  14-15
    2-2-1 抓拍系统分类  14-15
    2-2-2 系统组成  15
  §2-3 模块功能简介及性能指标  15-21
    2-3-1 图像采集模块简介  15-19
    2-3-2 显示模块简介  19-20
    2-3-3 存储模块简介  20
    2-3-4 图像处理和分析模块简介  20-21
  §2-4 本章小结  21-22
第三章 运动车辆检测数字图像处理技术  22-30
  §3-1 图像的含义与图像处理  22-24
    3-1-1 图像和数字图像  22
    3-1-2 图像基本格式类型  22-24
  §3-2 数字图像处理技术  24-29
    3-2-1 数字图像的基本概念  24-25
    3-2-2 数字图像处理的主要内容  25-26
    3-2-3 图像预处理  26-28
    3-2-4 数学形态学知识  28-29
  §3-3 本章小结  29-30
第四章 图像清晰度以及运动检测算法  30-42
  §4-1 图像清晰度概述  30-32
  §4-2 图像清晰度的相关影响因素  32-34
    4-2-1 摄录视场与车辆号牌清晰度  32
    4-2-2 违章车辆的速度与CCD 的快门速度  32-33
    4-2-3 CCD 快门时间与环境光的照度  33-34
  §4-3 运动检测算法  34-37
    4-3-1 光流法  34-35
    4-3-2 块匹配法  35
    4-3-3 差分图像法  35-37
  §4-4 车辆检测的色彩空间  37-39
  §4-5 运动物体的提取  39-41
  §4-6 本章小结  41-42
第五章 车辆动态抓拍系统实验  42-57
  §5-1 系统硬件实现  42-43
    5-1-1 硬件选择依据  42
    5-1-2 本系统所采用的设备  42-43
  §5-2 图像处理及分析算法选择  43-47
    5-2-1 彩色空间模型确定  43-44
    5-2-2 运动检测算法选择  44-46
    5-2-3 对象提取算法选择  46-47
  §5-3 抓拍时机选择  47-53
    5-3-1 抓拍的基本要求  48
    5-3-2 梯度极值法确定抓拍时机  48-53
  §5-4 实验结果  53-56
    5-4-1 色彩空间分析  54
    5-4-2 区域生长与合并分析  54-55
    5-4-3 抓拍时机分析  55-56
  §5-5 本章小结  56-57
第六章 系统的软件实现  57-65
  §6-1 软件开发环境  57-58
    6-1-1 Windows 编程的特点  57
    6-1-2 Visual C++ 6.0开发环境  57-58
    6-1-3 本文所采用的开发环境  58
  §6-2 程序实现基础知识  58-64
    6-2-1 位图操作基本知识  58
    6-2-2 位图格式  58-59
    6-2-3 CDib类  59-61
    6-2-4 图像采集卡的基本操作  61-62
    6-2-5 程序流程图  62-64
  §6-3 本章小结  64-65
结论  65-66
参考文献  66-68
致谢  68-69
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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