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单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：基于监控视频中运动目标自动检测与跟踪算法的研究与实现学号Y001090431姓名卢叶琴指导教师李晓飞学科专业信号与信息处理研究方向信息网络与多媒体技术申请学位类别工学硕士论文提交日期二零一二年二月南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：_____________日期：____________研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________南京邮电大学硕士学位论文摘要学科专业：信号与信息处理研究方向：信息网络与多媒体技术作者：卢叶琴指导教师：李晓飞题目：基于监控视频中运动目标自动检测与跟踪算法的研究与实现英文题目：Researchofthealgorithmofmovingvehicledetection&trackingbasedonsurveillancevideoanditsimplementation主题词：摄像机自动标定，运动目标检测，运动阴影检测，运动目标跟踪，卡尔曼预测，车流量信息提取Keywords：autocameracalibration,vehicledetection,shadowdetection,vehicletracking,Kalmanprediction,trafficinformationextraction南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要I摘要近年来，随着城市的迅速发展，交通问题成为一大困扰。现有的城市道路很难扩展，而城市车辆却日益增多，交通承受前所未有的压力。各种解决方案应运而生，其中智能交通系统受到了广泛的关注。智能交通系统是一种基于监控视频的视觉车辆检测和跟踪技术，因安装维护方便，采集信息丰富，检测报警及时等优点受到广泛关注。其中，实现车流量信息提取的关键技术——车辆的准确检测和跟踪成为近几年的研究热点，并且具有广阔的应用前景。本文以城市道路上的交通监控视频为研究对象，围绕视频检测算法的几个关键问题进行研究，形成了一个相对完整的交通视频检测算法。首先对道路摄像机进行快速标定，然后进行背景提取，并对背景进行更新。然后可以进行运动目标提取，分别选用背景差法和帧差的方法，减少鬼影，获得了完整的运动目标。下一步对阴影这个难题做出了相应的分析研究，使用基于快速归一化互相关的阴影消除，并结合形态学处理和线扫描，减少了算法误将车窗、车顶部分划为阴影，并去除干净阴影边缘。在消除阴影之后对每个运动目标运用卡尔曼滤波预测下一帧的位置，并使用匹配算法进行目标匹配。最后便可以进行车流量信息提取，同时根据得到的车辆速度，检测超速等违章行为。通过系统仿真，本文的算法得到了有效验证。关键词：摄像机自动标定，运动目标检测，运动阴影检测，运动目标跟踪，卡尔曼预测，车流量信息提取南京邮电大学硕士研究生学位论文ABSTRACTIIABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentofcities,trafficproblemsbecameabigproblem.Existingurbanroadisverydifficulttoexpandandthecitytrafficisincreasing,thecitytrafficbearsunprecedentedpressure.Avarietyofsolutionshaveemerged,amongwhichintelligenttransportationsystemshasreceivedextensiveattention.Intelligenttransportationsystemisakindofvehicledetectionandtracking.Duetotheadvantagesofeasyinstallationandmaintenance,collectingrichinformation,detectionandalarminatimelymanner,ITShasbeenreceivedwidespreadconcern.Amongthem,thekeytechnologyofextractingtrafficinformation--theaccuratedetectionandtrackingoftraffic.Ithasbecomearesearchhotspotinrecentyears,andhasbroadapplicationprospects.Inthisthesis,weresearchontheroadtrafficsurveillancevideoandintensivelystudyseveralkeyissuesaroundthevideodetectionalgorithm.Finally,weformatarelativelycompletetrafficvideodetectionalgorithm.Firstofallwecalibratethecamerasontheroad,andthendobackgroundextraction,withupdatingbackground.Secondlywedothemovingobjectextraction,choosingthecombinativemethodsofbackgroundsubtractionandframedifferencetoreducetheghostandwonthecompletemovingtargets.Thirdly,wemakecorrespondinganalysisandresearchontheproblemofthevehicleshadow.Weusetheshadoweliminationalgorithmofthefastnormalizedcross-correlation,connectingwiththemorphologicalprocessingandlinescan,toreducethePhenomenonthatmistakenwindows,roofpartsastheshadows.Then,weuseKalmantopredictthelocationofeachmovingtargetinthenextframe,andusethematchingalgorithmtomatch.Finallyweareabletocarryouttrafficinformationextraction,andaccordingtothevehiclespeedtodetectspeedingviolationbehaviorandotherillegalacts.Inthesimulationsystem,wehaveconfirmedtheeffectivenessofthealgorithmpresentedinthispaper.Keywords:autocameracalibration,vehicledetection,shadowdetection,vehicletracking,Kalmanprediction,trafficinformationextraction南京邮电大学硕士研究生学位论文目录III目录摘要...........................................................................................................................................IABSTRACT................................................................................................................................II目录........................................................................................................................................III第一章绪论.........................................................................................................................11.1选题背景及意义......................................................................................................11.2国内外研究现状......................................................................................................21.3课题来源和论文的主要工作..................................................................................31.3.1课题的来源.......................................................................................................31.3.2论文的主要工作...............................................................................................3第二章交通监控摄像机的自动标定.....................................................................................52.1引言..........................................................................................................................52.2标定原理..................................................................................................................52.2.1摄相机成像模型...............................................................................................52.2.2摄像机标定参数解析.