—
— PAGE # —
学号
学科
2012
海交通大学
级硕士学位论文开题报告登记表
控制科学与工程
学位论文题目
学院（系、所）
导师
李建勋
电子信息与电气工程学院
稳健对地目标跟踪方法研究
研究课题来源课 题 的
研究课题来源
课 题 的 .、、八 丿2、 义 以 及 研 究 的 主 要 内 容
国家自然科学基金、航天创新基金、中航 613横向项目
运动目标跟踪是视觉图像处理中的一个非常热门的话题，在多个领域有着广 泛的应用。运动目标跟踪的应用领域和环境主要有：对大型公共场所进行智能化 视频监控、基于视频的人机交互、交通流量监测、医疗诊断等。
本文从计算机视觉角度研究对地目标跟踪方法。由于视觉跟踪系统能在比较 复杂的背景下，提取与分离市场内的目标、确定目标位置、估计目标运动趋势、 实现对目标的实时跟踪，且具有跟踪精度高、跟踪状态平稳、抗干扰能力强、分 辨率高和成本低等特点，在军事上很受重视。在民用领域，对地目标跟踪也有着 广泛的应用：对大型公共场所进行智能化视频监控。例如在机场、商场、地铁站 等场所进行智能化监控，其主要目的都是为了 保障公众财产和信息安全。在人
群监测、交通管理上实现智能化有非比寻常的意义。
以以上应用为背景，本文的对地目标跟踪技术包含以下几个主要技术模块： 单目标跟踪技术、多目标跟踪技术、密集目标跟踪技术。分出这几个模块是为了 应对不同的应用场景，或是在同一场景需要各模块的协同合作。例如地铁站的人 群流量具有明显时段特征，早晚上下班高峰人流极大，而其他时段人流量明显减 少，这就需要对不同时段采用不同的跟踪方法以达到最好的效果。在上下班高峰 期，采用密集目标跟踪技术，而在其他时段，采用多目标跟踪技术，而在有特殊 需要的时候，例如跟踪特定犯罪嫌疑人时，可采用单目标跟踪技术。
本文研究的主要内容具体有：
粒子滤波基本方法研究，这是单目标跟踪方法的框架。在图像跟踪应用 中，目标状态的后验概率分布往往是非线性非高斯多模态的，粒子滤波方法对于 系统模型没有特殊要求，且能够保持状态的多模态分布，在跟踪领域得到了很大 的发展。但常规粒子滤波跟踪算法存在计算量大、采样效率低等问题。
粒子群最优化思想研究，改进常规粒子滤波采样效率低的问题，提高采样 效率。针对常规粒子滤波跟踪算法存在计算量大、采样效率低等问题，引入粒子 群优化思想对目标状态后验分布进行最优搜索，找到后验分布的高似然区，并依 据此高似然区来进行重采样。
变结构多模型的设计，以更好的表征目标的运动模型。几乎所有的方法对 目标的运动状态都假定为平滑的，或者将运动限制在恒速或恒加速运动状态。而 实际情况并非如此，例如机动目标的运动状态就很难用单一模型来表征。本文引 入变结构多模型方法为目标建立变结构多运动模型。变结构多模型方法能够很好 的表征目标的运动模型却又不增加过多的计算量，因此相比单一运动模型能够更 好的估计目标的运动。
将先验信息模型引入目标跟踪系统，以得到更精确的跟踪效果。包括在某 些场景下，先验信息是可知的，这些信息可用来指导粒子先验分布以获得更精确 的后验分布，而地理位置信息模型则是最常用也是最易获取的信息。地理位置模 型包含了跟踪场景里道路分布、建筑分布等信息，对目标的运动起到很好的约束 作用，能够提高目标跟踪的精确度。
结合在线学习与粒子滤波，以稳健的跟踪目标。针对粒子滤波跟踪丢失目 标后难恢复的问题，提出一种基于粒子滤波结合在线学习的稳健跟踪方法，使用 粒子滤波有效的跟踪结果作为正训练样本不断更新样本库，以跟踪被遮挡和消失 后再出现的目标。
JPDA方法及MH1方法研究，以解决多目标之间可能产生的“错标识”问 题。多目标跟踪的主要问题在于处理多目标联合状态估计，又由于多数多目标跟 踪情况均是非线性非高斯的多维的状态估计问题，在这种情况下，数据关联算法 至关重要。所谓数据关联就是将未标记的目标观测与对应目标的状态进行关联。
比较成熟的数据关联算法有JPDA方法及MHT方法。然而两者的计算复杂度过 大，特别是在视觉跟踪本身的大数据量情况下难以实际应用。本文拟通过挖掘多 目标间约束模型来简化JPDA或MHT勺计算以使其能够实际应用。
密集目标的运动估计。在一幅幅复杂的密集目标图像中，如果依靠每个目 标的个体信息来估计总体的运动，则必须要分离出每个个体的运动，然而这在密 度大的情况下是不现实的，特别是当个体之间相互遮挡时这就变得更加困难。本 文拟从总体运动趋势入手，不借助于单独个体的信息，而是通过统计视频中宏块 的运动矢量来进行总体运动估计。
对本文提出的单目标跟踪算法、多目标算法、密集目标跟踪算法分别从跟 踪准确性、跟踪成功率等各方面对各算法的有效性、稳健性进行评估。
课 题 的 工 作 方 案以实际应用为背景，为解决对地目标的跟踪监控问题，本文的工作方案为：
课 题 的 工 作 方 案
一、 研究单目标跟踪算法，以满足特殊情况下需要，例如跟踪特定嫌疑人等。本
文拟在粒子滤波框架下，用粒子群优 化思想提高采样效率，用变结构多模型来
对目标复杂的运动建模，结合在线学习来克服粒子滤波跟踪丢失目标后难恢复的 问题。
二、 研究多目标跟踪算法，在目标密度较小的情况下进行多目标跟踪。本文拟在 MHT 匡架下研究出能够实际应用于视觉跟踪系统的简易多目标跟踪方法。
三、 研究密集型目标群跟踪算法，在目标密度较大情况下进行密集型目标群跟 踪。抛弃借助单独个体的运动信息来进行总体运动估计的方法，通过统计视频中 宏块的运动矢量进行总体运动估计。
四、 实现对地目标跟踪软件系统。
注：内容填不下时可自行加页。
课 题准 研备 究如 有何 无解 困决 难一、 单目标的跟踪方法近年来各种跟踪方法层出不穷，主流算法主要有粒子滤
课 题准 研备 究如 有何 无解 困决 难
波方法、mean-shift方法、tracking-by-detection 等方法。但几乎所有的方
法对目标的运动状态都假定为平滑的，或者将运动限制在恒速或恒加速运动状 态。而实际情况并非如此，例如机动目标的运动状态就很难用单一模型来表 征。本文引入变结构多模型方法，结合粒子滤波方法进行视觉目标跟踪。变结 构多模型方法能够很好的表征目标的运动模型，因此相比单一运动模型能够更 好的估计目标的运动。
二、 多目标的跟踪方法主要在于解决目标发生重叠时的标识问题。常用并比较 成熟的方法有JPDA算法和MH■算法。由于JPDA算法的复杂度与目标个数的阶
乘成正比，为了降低计算量许多文献讨论了次优 JPDA快速算法。而理论的MHT
算法同样存在计算复杂度过高难以实际应用的问题，不少文献同样讨论了简约 MHT算法。本文拟挖掘多目标之间的运动关联性约束以提高 JPDA或MHT算法的
效率。
2014.4 —
2014.4 — 2014.5
2014.6 — 2014.7
2014.8 — 2014.10
2014.11 — 2015.1
丿意
签名:
开题报告时间：
丿意人。「Q八意参加人数：教师 人，研究生 审查结果：
丿意
人。
「Q八
意
签名:
i.代码
I 'iJ ppt,ppb< I
罔基于険的目标砸型人髀密葩计方怎硏耙dxx
岂I幵题很告一竝
全部如需材料扌韶牛1347755930
上海交通大学硕士学位论文”
基于视频的目标跟踪”
及人群密度估计方法研究.
VL :
严圍:1/103 世珂铀1 j ￡￥ 菊fit疸J I 磁
iff
号" *
师：# ?
位：” *
科：控制科学与工理* *
位：电子倍与电气工理学ET )H： * ￥
如全部村料扣
■ft
s-*n
LI
U
in U4?p*n-
L3 MF-E
U
l> f±XBq-m
事二就片"dV■■是
Ill
H ■?応―
::
JI
JI
=.p： ?!' n>i
:tj m：
a—
::J
z" I tas
=■: BTFt
32 fle = ZKRJH
l-=F CfPr-iPW
c强■片
111
ICLad 祜
u 1 zia- rr a
■
I-I； FtrK
剧二昌 f■二■耳
” ■从 L? K
W ? [T
U I ■
? JQCm f 吟二
4■: L>.Ul-葺
+3 i -J FTrn-F±^--JLMC
亠ifc
FF■韭厅■弋
“丄 p ■ift;(■月卄:
d I 0 r-t q-DUW
x-L
L-：皙T巧
+ ■:
J;
II;
：M I
! = *g
匸兀KF乂'4——
：H ntJJMtr.'.-F-TJ-a-
I*」Jf"
IT M 妒
:斗
⑴?叭二
=」]川什
:JJ
?：」AAtT-
\<"
hl
"
K-fZ
-91
PI
如ffi全部材料扣扣：1347755930
density
15:01
JET
M庭異全艺村［J弋弋￡4扛扣
西1和1/上丄15占三
3rT
ump-lc-
U 47753^31：'
i〉艺 5
逐s柯
囲站凶Fl IJSj
■ defiiny r-di
理口和丄15-IZ
yjlr RARffijsJi--
Til七討
■ ypD^^Tjir
M1S/1Z21 15.1J
■ psrCktWterr^
黄巧心利i^-.n
■ sjnipltjji
芒工①1 ij-ij
'訝n凡AT.址卫ii"；
3H.C ■牡 Ml
1.基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究
1.
2.基于单片机的嵌入式
2.
基于单片机的嵌入式Web服务器的研究
3.MOTOROLA 单片机MC68HC （8）05PV8/A内嵌EEPROM 的工艺和制程方法及对良率的影响研究
3.
4.基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制5.基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究6.基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR
4.
基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制
5.
基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究
6.
基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（
STR ）调节器
7.
单片机控制的二级倒立摆系统的研究
8.基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现
8.
9.基于单片机的蓄电池自动监测系统
9.
基于单片机的蓄电池自动监测系统
10.11.基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究12.基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发13.基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制14.基于单片机的自动找平控制系统研究15.基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发16.基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发
10.
11.
基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究
12.
基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发
13.
基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制
14.
基于单片机的自动找平控制系统研究
15.
基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发
16.
基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发
17.
模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现
基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究
一种基于单片机的轴快流CO〈 ,2〉激光器的手持控制面板的研制
基于双单片机冲床数控系统的研究
基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制
21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
基于单片机的软起动器的研究和设计
基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 基于单片机的机电产品控制系统开发 基于PIC单片机的智能手机充电器
基于单片机的实时内核设计及其应用研究
基于单片机的远程抄表系统的设计与研究
基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制
基于微型光谱仪的单片机系统 单片机系统软件构件开发的技术研究 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 基于单片机的数字磁通门传感器 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 基于单片机的电机运动控制系统设计 Pico专用单片机核的可测性设计研究 基于MCS-51单片机的热量计 基于双单片机的智能遥测微型气象站 MCS-51单片机构建机器人的实践研究 基于单片机的轮轨力检测 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 基于单片机的电液伺服控制系统 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 单片机控制的后备式方波UPS 提升高职学生单片机应用能力的探究 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 基于单片机的多通道数据采集系统
基于UPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制
基于单片机的红外测油仪的研究
96系列单片机仿真器研究与设计
基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造
基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现
基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制
基于单片机的气体测漏仪的研究
基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器
基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计
基于单片机船舶电力推进电 机监测系统 基于单片机网络的振动信号的采集系统 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
基于单片机的叠图机研究与教学方法实践
基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现
基于AT89S52单片机的通用数据采集系统
基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究
机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统
基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究
基于单片机系统的网络通信研究与应用
基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究
基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 基于Cygnal单片机的卩C/OSU的研究
基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究
基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现
变频调速液压电梯单片机控制器的研究
基于单片机Y免疫计数器自动换样功能的研究与实现
基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 单片机嵌入式以太网防盗报警系统
基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现
单片机监测系统在挤压机上的应用
MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用
基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用 单片机在高楼恒压供水系统中的应用
基于ATmega16单片机的流量控制器的开发
基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计
基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发
锅炉的单片机控制系统
基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计
基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制
99.
一种RISC结构8位单片机的设计与实现
基于单片机的公寓用电智能管理系统设计
基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现
基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制
基于ADg C841单片机的防爆软起动综合控制器的研究
基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计
基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究
单片机实现的寻呼 机编码器
单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究
自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究
基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究
超精密机床床身隔振的 单片机主动控制
PIC单片机在空调中的应用
单片机控制力矩加载控制系统的研究
文 论， 呈口 舉
项目设计，项目建议书，项目可研
文
论，
口 舉
研究报告,
项目设计，项目建议书，项目可研
建， 论B 華篇
比毕^ 字. 補功 ^业稿 比毕终
，峯
业文
过，
业兀 ￥ 设支
文辑
推荐访问:开题报告 开题 密度 跟踪 基于视频目标跟踪及人群密度估计方法研究开题报告