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基于OpenCV的运动目标检测与跟踪总结
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2011, Vol.32, No.8 2817
OpenCV
基于
的运动目标检测与跟踪
尹俊超1, 刘直芳1,2
(
1. 四川大学 计算机学院,四川 成都 610064;
)
2. 四川大学 视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室,四川 成都610064
摘 要:基于OpenCV 开源平台开发了一种多运动目标检测和跟踪的自动化智能方案。针对多个运动目标在复杂场景中的
情况,无法根据背景差和帧间差的方法来确定目标是否首次出现,根据新目标期望出现的位置范围和轮廓面积大小采用筛
选法来判断目标的性质。利用CAMShift 跟踪算法提取每个目标的颜色特征信息,实现对多个运动目标的跟踪,最后将运动
目标的轮廓和运动轨迹描述出来。实验结果表明,在目标颜色特征明显的情况下文中方法具有很好的鲁棒性和精确性。
关键词:OpenCV; 检测; 跟踪; 帧间差; 背景差; 背景重构; CAMShift
( )
文章编号:1000-7024 2011 08-2817-04
中图法分类号:TP391.41
文献标识码:A
Detection and tracking of moving objects based on OpenCV
YIN Jun-chao1, LIU Zhi-fang1,2
(
1. College of Computing, Science Sichuan University, Chengdu 610064, China; 2. State Key Laboratory of Fundamental
)
Science on Synthetic Vision, Sichuan University, Chengdu 610064, China
Abstract:Based on OpenCV open source platform, an automated and intelligent program for more moving targets’detection and tracking
is developed. For multiple moving targets in complex scenes of the situation, can’t be according to background subtraction and the frame
difference method to determine whether the target the first time appears, by preparation, according to the area where a new target expected
to appear to determine whether the target is new. CAMShift tracking algorithm can be adapted to extract the color feature information for
each target to achieve the tracking of multiple moving targets. Finally, the outline and the trajectory of moving objects are described.
Experimental results show that the method has good robustness and accuracy if the targets have obvious color features.
Key words:OpenCV; detection; tracking; frame difference; background difference; background subtraction; CAMShift
法,扩展的EM 算法,能量运动检测,基于数学形态学的检测
0 引 言
]
等[1 ;常用的目标跟踪算法有基于区域的跟踪,基于运动估计
的跟踪,基于目标模型的跟踪和基于主动轮廓的跟踪等。
作者试图基于现有的检测和跟踪算法,利用OpenCV 图
形图像开发库,通过对各种算法的比较分析,针对不同环境条
件,寻求一种解决多运动目标检测跟踪的方案,能够克服目标
部分被遮挡,停停走走和光线变化等因素对实验结果的影响,
假设在本文实验中摄像头是标定的。
运动目标检测跟踪技术在航空航天遥感、生物医学、工业
自动化生产、军事公安目标侦查、智能机器人、多媒体电视制
作、文化艺术等领域都有着非常广泛的应用,如由卡耐基梅隆
(
)
(
大学 CMU 的机器人研究中心和Sarnoff 公司历时3 年 1997--
)
(
)
1999 共同开发完成的视频检测追踪 VSAM 系统,用于自动视
频检测与追踪,该系统既可以用到军事上,也可以用在日常视
频监控方面,这种系统的优势在于削减了人力资源的开销,具
有较大的商业价值。
本文主要实现的目标是对场景中的多个运动目标进行检
测并跟踪,首先要提取出运动的目标,其次提取运动目标特征
(
)
颜色,纹理,形状 ,实施跟踪算法,标记出运动目标轨迹。
近几年,国内外的学者在运动目标检测跟踪问题上,已经
提供了很多有效的方法,但是很多算法不能同时满足实时性
和精确性的要求,特别是在复杂场景下,当多目标,遮挡,停
走,光线变化的情况发生时,目标检测和跟踪实现起来会变得
比较复。目前,常用的目标检测算法有背景差,帧间差,光流
1
OpenCV 开发平台简介
OpenCV 是一个开源的计算机视觉库[2 ,它采用C/C++语
]
言编写,可以运行在Linux/Windows/Mac 等操作系统上。Open-
收稿日期:
;修订日期:
2010-09-08
。
2010-11-15
(
)
(
)
。
60736046
基金项目:国家 高技术研究发展计划基金项目
863
、
;国家自然科学基金项目
2007AA01Z328 2009AA01Z332
(
)
- ,男,河南驻马店人,硕士研究生,研究方向为虚拟现实、计算机仿真; 刘直芳
(
)
作者简介:尹俊超
- ,女,四川达州人,博
1974
1986
士,副研究员,研究方向为图像处理、视频监控、虚拟现实。
:
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