1、图像视频跟踪系统摘要:通过对图像进行阈值处理(图像分割) ,再对分割后的图像求取形心,以对目标图像进行定位,并最后找到各幅帧图像的目标位置的方法,从而实现对200 帧视频图像的实时跟踪。关键词:阈值处理;视频序列目标跟踪;形心估计1 引言视频序列目标跟踪是指对传感器摄取到的图像序列进行处理与分析,充分利用传感器采集得到信息来对目标进行稳定跟踪的过程。一旦目标被确定,就可获得目标的位置、速度、加速度等运动参数,进而获得目标的特征参数。在军事上,视频序列目标跟踪技术广泛应用于精确制导、战场机器人自主导航、无人机着降,靶场光电跟踪等领域。在民用上,该技术在智能视频监控、智能交通管制、医疗影像诊断等方
2、面也有很重要的应用。 视频跟踪目前在国内外都有较广泛的研究和应用,比如 2005 年,美国中央佛罗里达大学计算机视觉实验室开发出了基于 MATLAB 的 COCOA 系统,用于无人机低空航拍视频图像的目标检测与跟踪处理。2 基于 MATLAB 的图像跟踪算法2.1 200 帧视频图像的读取由于视频是由 200 帧图像通过连续播放从而达到视频的效果的,所以要达到视频放映的效果,应首先对 200 帧图像序列进行顺序读取。200 帧图像存储在 MATLAB 的默认路径中,文件名为 00000xxx.bmp。要达到读取它们的目的,需要使用循环算法。算法由一个名为 read_seqim(i)的函数实现,
3、以下是函数的源程序:function I=read_seqim(i)if nargin=0i=1;min=00000001;endname=num2str(i);if i=T1)%设置背景灰度 elseM(m,n)=0;%设置目标灰度endendend%图像的分割和阈值处理X=0;Y=0;X1=0;Y1=0;PINJUN=0;PINJUN1=0;for m=1:272for n=1:512x=m*M(m,n); y=n*M(m,n); pinjun=M(m,n);X=X+x;Y=Y+y;PINJUN=PINJUN+pinjun;endX1=X1+X;Y1=Y1+Y;PINJUN1=PINJUN
4、1+PINJUN;endXmean=X1/PINJUN1;Ymean=Y1/PINJUN1;Xmean=(Xmean*100-mod(Xmean*100,100)/100;Ymean=(Ymean*100-mod(Ymean*100,100)/100;%求取形心的计算for m=(Xmean-16):(Xmean+16)n=Ymean-32;I(m,n)=1;endfor m=(Xmean-16):(Xmean+16)n=Ymean+32;I(m,n)=1;endfor n=(Ymean-32):(Ymean+32)m=Xmean-16;I(m,n)=1;endfor n=(Ymean-32)
5、:(Ymean+32)m=Xmean+16;I(m,n)=1;end%画出跟踪波门figure(3),imshow(I);%连续读出每一帧图像,连续显示已达到视频播放的效果end3 结束语基于 matlab 的简易图像跟踪系统可以很简单易行的解决 200 帧图像的视频跟踪任务,通过图像的预处理,图像的阈值分割(二值化处理) ,图像的形心选取以及波门的设置等过程,较稳定准确地实现了对图像目标的跟踪。误差小,精度高。本系统的不足之处在于,对灰度背景较复杂的视频图像,如目标图像和背景图像的灰度差异不大时,不能准确的找到目标以进行跟踪。参考文献:1 张然,吕高杰,张国华.光电目标图像自动跟踪技术研究.
6、 电光与控制,2008 2 李耀彬,曹永刚.红外图像电视跟踪器的设计. 仪器仪表学报,2005 年 8月3 丁一,毛征,雷加印,卢青山.一种自适应双波门电视跟踪算法. 火炮发射与控制学报,2007 年 3 月4 崔健 ,陈远知.海面目标电视跟踪算法. 北京广播学院学报 (自然科学版 ), 2005 年 9 月课程设计总结:基于 matlab 实现了对简单灰度图像视频的跟踪,我更深入的掌握了 matlab在光电图像处理中的的重要应用。但是这个跟踪系统还存在诸多不足,比如如果所需分析的视频图像的目标和背景的灰度相当时,这种跟踪系统就不能很好的实现对目标的跟踪有时甚至会无法找到目标图像,这在以后的工作中也是需要加以改进的地方。在我个人方面也存在对软件掌握不熟练,不能坚持探索等方面的不足,在以后的实验过程中要加强个人的探索也协作能力。