视频监控中运动行人检测算法研究及FPGA实现

发布时间：2024-04-21 03:35

　　智能视频监控系统具有智能化与数字化的优势,目前被广泛的应用于交通与安防等领域。而随着“智慧城市”与“安全城市”等管理系统的提出,智能视频监控的应用更加广泛,运动行人检测作为其重要组成部分,越来越受到关注。本文主要对运动前景检测和运动行人检测算法进行了研究,主要完成了以下工作:首先对传统基于像素点建模的背景减除算法进行优化,将基于像素块的自适应背景减除法作用于运动前景检测,采用最小差分和算法对背景模型初始化并采用信息熵估计算法对背景模型选择性更新,将最大类间方差法计算的阈值应用于背景减除法中,得到运动前景检测的二值图像,对其进行MATLAB仿真并与其它算法比较,结果表明本文基于像素块的运动前景检测算法具有较好的检测效果。然后对检测的二值结果采用基于游程的一次扫描连通域标记算法提取其特征信息,与阈值进行比较完成运动行人检测,通过MATLAB仿真验证该算法可以较好的检测出运动行人。为了提高运动行人检测算法的实时性,本文搭建基于FPGA的硬件平台,包括图像缓存模块、算法处理模块与图像输出模块。算法处理模块包括运动前景检测单元与运动行人检测单元。在运动前景检测单元中,分别设计了基于像素块的背景初...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 运动前景检测算法研究现状
        1.2.2 运动行人检测算法研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 论文章节安排
2 视频监控中运动前景检测理论基础
    2.1 运动前景检测算法概述
        2.1.1 光流法
        2.1.2 帧间差分法
        2.1.3 背景减除法
        2.1.4 运动前景检测难点
        2.1.5 数学形态学处理
    2.2 经典背景建模研究方法概述
        2.2.1 中值、均值模型
        2.2.2 混合高斯模型
        2.2.3 码本模型
    2.3 本章小结
3 视频监控中基于块的运动行人检测算法研究
    3.1 视频监控中运动行人检测算法整体框架
    3.2 基于像素块的运动前景检测
        3.2.1 最小差分和算法背景初始化
        3.2.2 自适应背景更新
        3.2.3 改进的基于信息熵估计的背景更新
        3.2.4 自适应运动前景检测
        3.2.5 实验结果与分析
    3.3 基于目标区域特征的运动行人检测
        3.3.1 运动前景检测后处理
        3.3.2 两次扫描连通域标记
        3.3.3 改进的基于游程的一次扫描连通域标记
        3.3.4 运动区域特征信息提取
        3.3.5 仿真结果及分析
    3.4 本章小结
4 视频监控中运动行人检测系统硬件实现
    4.1 运动行人检测系统整体结构框架
    4.2 数据缓存模块
    4.3 运动前景检测算法单元设计
        4.3.1 运动前景检测单元整体介绍
        4.3.2 子模块设计与仿真
    4.4 运动行人检测算法单元设计
        4.4.1 运动行人检测单元整体介绍
        4.4.2 子模块设计与仿真
    4.5 数据输出模块
    4.6 系统板级验证
    4.7 本章小结
5 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献



本文编号：3960357