跨摄像头行人检索方法研究与实现

发布时间：2022-01-09 05:20

　　在我国平安城市计划开展以来,人们对公共场所的人身与财产安全的关注度越来越高。利用大量的视频监控摄像头快速、准确地获取公共场所的人像信息对城市公共秩序的管理以及刑侦工作都具有重要的意义。而随着摄像头网络规模和数量不断增加,通过人工从不同视频监控录像中检索特定行人的方式由于效率低下且成本过高越来越难以满足城市安全管理人员以及公安刑侦的需求。因此,依靠计算机视觉技术让机器自动从监控摄像头网络中快速、精确地检索特定行人成为了迫切的需求。本文就跨摄像头行人检索问题中的行人检测与行人重识别方法进行了研究,并基于这两个方法的研究设计与实现了跨摄像头行人检索系统,具体来说,本文完成了以下工作:首先,在行人检测方法的研究中,针对实际监控场景的行人多尺度问题,对在行人检索中使用的主流行人检测方法特点与不足进行了分析,提出了具有特征金字塔结构的行人检测模型来捕获不同尺度的行人,并通过实验验证了该模型的有效性与优势;针对实际检索场景中行人检测与重识别在优化策略上缺乏实际指导经验的问题,对联合与分阶段两种优化方式采用统一的基准模型与数据集进行了对比实验,确定了在实际场景下性能更优的组合方式,并应用在后续的系统实... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

跨摄像头行人检索示意图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-及国内外研究学者具体的研究工作，1.2.3小节将对国内外的研究工作进行总结与分析，并指出目前工作存在的不足。1.2.1研究难点如图1-2所示，由于不同摄像头下的场景可能存在较大的差异，对行人进行跨摄像头检索目前存在以下几个难点：(1)行人尺度的变化：当行人从一个摄像头移动到另一个摄像头的过程中，其距离摄像头的远近不同会造成不同尺度大小的行人图片，如图1-2a)所示，模型对于行人的尺度往往比较敏感，两个不同大小的行人图片会对识别产生一定的影响。(2)遮挡问题：由于监控摄像头通常部署在公共场合，环境相对比较复杂，行人很容易受到其他物体或者其他行人的遮挡，如图1-2b)所示，左图的行人头部受到伞的遮挡为辨认带来困难。(3)视角、姿势变化：由于人体具有非刚性的结构，在不同摄像头下以及行走过程中，行人姿势变化可能会导致外观产生剧烈的变化，这会造成同一个人在不同摄像头下可能看起来十分不同。如图1-2c)所示，该行人在不同摄像头下由于视角与姿势的不同使外观发生了变化而难以区分。(4)光照变化：不同摄像头下的光照条件也可能存在较大差异，使行人的外观产生较大的变化，如图1-2d)所示，受到光照条件的影响，该行人在不同摄像头下衣服的颜色发生了变化，这会对识别造成一定的干扰。a)尺度变化b)遮挡c)视角、姿势变化d)光照变化图1-2行人检索中存在的挑战示意图由于上述因素的影响，可能会造成行人类内差异较大，类间差异过小的问题：即相同身份的行人看起来较为不同，而不同身份行人看起来较为相似，这会对准确地识别造成巨大的挑战。

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-及国内外研究学者具体的研究工作，1.2.3小节将对国内外的研究工作进行总结与分析，并指出目前工作存在的不足。1.2.1研究难点如图1-2所示，由于不同摄像头下的场景可能存在较大的差异，对行人进行跨摄像头检索目前存在以下几个难点：(1)行人尺度的变化：当行人从一个摄像头移动到另一个摄像头的过程中，其距离摄像头的远近不同会造成不同尺度大小的行人图片，如图1-2a)所示，模型对于行人的尺度往往比较敏感，两个不同大小的行人图片会对识别产生一定的影响。(2)遮挡问题：由于监控摄像头通常部署在公共场合，环境相对比较复杂，行人很容易受到其他物体或者其他行人的遮挡，如图1-2b)所示，左图的行人头部受到伞的遮挡为辨认带来困难。(3)视角、姿势变化：由于人体具有非刚性的结构，在不同摄像头下以及行走过程中，行人姿势变化可能会导致外观产生剧烈的变化，这会造成同一个人在不同摄像头下可能看起来十分不同。如图1-2c)所示，该行人在不同摄像头下由于视角与姿势的不同使外观发生了变化而难以区分。(4)光照变化：不同摄像头下的光照条件也可能存在较大差异，使行人的外观产生较大的变化，如图1-2d)所示，受到光照条件的影响，该行人在不同摄像头下衣服的颜色发生了变化，这会对识别造成一定的干扰。a)尺度变化b)遮挡c)视角、姿势变化d)光照变化图1-2行人检索中存在的挑战示意图由于上述因素的影响，可能会造成行人类内差异较大，类间差异过小的问题：即相同身份的行人看起来较为不同，而不同身份行人看起来较为相似，这会对准确地识别造成巨大的挑战。


本文编号：3578042