基于MATLAB的跨摄像头车辆检测和跟踪技术实现

桃扇骨 2024-03-24 19:39 93阅读 0赞

目录  
引 言 1  
第1章 背景差分法 3  
1.1 背景差分法的原理 3  
1.2 常用的背景建模方法 3  
1.3 算法过程 4  
第2章 图像透视变换技术 5  
2.1图像透视变换原理 5  
第3章 跨摄像头的车辆跟踪算法研发过程 8  
3.1视频素材的获取 8  
3.2 背景帧差步骤 9  
3.3 图像透视变换及空间映射 9  
第4章 实验结果与分析 10  
4.1 背景图像的提取 10  
4.2 车辆跟踪与轨迹 10  
4.3 跨摄像头的路径绘制 11  
总结与展望 12  
参考文献 13  
总结与展望

经过一段时间的研究实验和理论技术学习，基于跨摄像头的车辆目标跟踪终于完成了。本文的研究结合了背景差分法，并且图像透视变化算法，针对跨摄像头日标跟踪进行了算法研究和编程实现。  
通过研究发现，单个跟踪算法在跟踪过程中存在无法有效克服遮挡、变形、运动速度变化等影响，并且单个银像头自身存在很大的字间局限性。在现实生活中，大部分摄像头都是静态的，如何有效护大监控区域并能够准确跟踪运动目标，跨摄像头的日标跟踪的研究就显得很有必要。  
本文研究的研究过程，一共经历了四个部分。第一部分是对视频素材的获取。第二部分，是对算法的大致流程和过程中可能会用到的方法进行讨论,跟踪检测结果综合处理分析，画出跨摄像头跟踪流程图。第三部分，是对跨摄像头算法跟踪检测算法研究与实现，主要是跟踪算法和检测算法。第四部分，对跨摄像头车辆目标的跟踪进行了实验，并且对实验结果进行了分析。  
最后实验结果表明，可以做到多摄像头单目标的精准跟踪，但是由于算法限制，我们使用最大连通域的方式只能获取视频中单个目标的跟踪，没办法实现多目标跟踪检测，后续我们融入机器学习的方法对连通域提取特征，实现多目标的检测判断与跟踪。

function [ dest ] = drawRect( src, pt, wSize,  lineSize, color )
    %简介：
    % %将图像画上有颜色的框图，如果输入是灰度图，先转换为彩色图像，再画框图
    % 图像矩阵
    % 行向量方向  是  y
    % 列向量方向  是  x
    %----------------------------------------------------------------------
    %输入：
    % src：        原始图像，可以为灰度图，可为彩色图
    % pt：         左上角坐标   [x1, y1]
    % wSize：   框的大小      [wx, wy]
    % lineSize： 线的宽度
    % color：     线的颜色      [r,  g,  b] 
    %----------------------------------------------------------------------
    %输出：
    % dest：           画好了的图像
    %----------------------------------------------------------------------
     
    %flag=1: 有缺口的框
    %flag=2: 无缺口的框
    flag = 1;
     
     
    %判断输入参数个数
    if nargin < 5
        color = [255 255 0];
    end
     
    if nargin < 4
        lineSize = 1;
    end
     
    if nargin < 3
        disp('输入参数不够 !!!');
        return;
    end
     
     
     
     
     
    %判断框的边界问题
    [yA, xA, z] = size(src);
    x1 = pt(1)-30;
    y1 = pt(2)-30;
    wx = wSize(1);
    wy = wSize(2);
    % if  x1>xA || ...
    %         y1>yA||...
    %         (x1+wx)>xA||...
    %         (y1+wy)>yA
    %  
    %     disp('画的框将超过图像 !!!');
    %     return;
    % end
     
    %如果是单通道的灰度图，转成3通道的图像
    if 1==z
        dest(:, : ,1) = src;
        dest(:, : ,2) = src;
        dest(:, : ,3) = src;
    else
        dest = src;
    end
     
    %开始画框图
    if x1>8&&y1>8
    for c = 1 : 3                 %3个通道，r，g，b分别画
        for dl = 1 : lineSize   %线的宽度，线条是向外面扩展的
            d = dl - 1;
            if  1==flag %有缺口的框
                dest(  y1-d , x1:(x1+wx) ,  c  ) =  color(c); %上方线条
                dest(  y1+wy+d ,   x1:(x1+wx) , c ) =  color(c); %下方线条
                dest(  y1:(y1+wy) ,   x1-d ,   c  ) =  color(c); %左方线条
                dest(  y1:(y1+wy) ,   x1+wx+d ,    c  ) =  color(c); %左方线条
            elseif 2==flag %无缺口的框
                dest(  y1-d ,  (x1-d):(x1+wx+d) ,  c  ) =  color(c); %上方线条
                dest(  y1+wy+d ,  (x1-d):(x1+wx+d) ,  c  ) =  color(c); %下方线条
                dest(  (y1-d):(y1+wy+d) ,  x1-d ,   c  ) =  color(c); %左方线条
                dest(  (y1-d):(y1+wy+d) ,  x1+wx+d , c  ) =  color(c); %左方线条
            end
        end    
    end %主循环尾
    end
     
    end %函数尾

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