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介绍国内外对多摄像机的研究现状;描述了多摄像机目标跟踪系统的各种构架并进行分析比较;详细阐述各功能模块,分别就算法研究现状、存在的问题及发展趋势进行了分析和总结;最后对研究前景进行展望。
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多摄像机目标跟踪系统综述多摄像机目标跟踪系统综述
介绍国内外对多摄像机的研究现状;描述了多摄像机目标跟踪系统的各种构架并进行分析比较;详细阐述各功
能模块,分别就算法研究现状、存在的问题及发展趋势进行了分析和总结;最后对研究前景进行展望。
摘摘 要:要: 介绍国内外对
关键词:关键词: 多摄像机;
视频监控是计算机视觉领域的热点研究对象之一。它采用图像处理、模式识别和计算机视觉等技术,抽取并分析视频源中
的关键信息,及时发现并处理监控场景下的异常情况。视频监控系统在民用和军事领域中都有极大的应用前景。
由于单摄像机的视野域有限,因此在实际的目标跟踪系统中,更多采用多摄像机系统。多摄像机的使用有利于解决遮挡、
场景混乱、环境光照突变情况下的运动目标跟踪等问题,但它同时也带来了一些新难题,包括多摄像机之间的目标匹配、摄像
机协作、摄像机之间的自动切换和
1 多摄像机跟踪系统构架多摄像机跟踪系统构架
1.1 集中式的系统构架集中式的系统构架
在集中式系统结构[1]中,各个摄像机采集的视频数据直接被送到融合中心,在那里进行数据对准、数据相关、航迹记录、
预测与综合跟踪等,而相机无自主处理能力。这种结构的特点是信息损失小、精度高,但其对系统通信要求较高,融合中心计
算负荷重,系统效率低,实时性差。因此该结构的实用性差,生存能力低。
1.2 基于摄像机的系统构架基于摄像机的系统构架
基于摄像机的系统构架[2-4]主要分为传感器处理单元SPU(Sensor Processing Unit)、中央处理单元CPU(Central
Processing Unit)和用户接口GUI(Graphics User Interface)三部分。系统构架如图1所示。
(1)传感器处理单元。由单个摄像机和处理机组成,摄像机可以是红外的或全方位的摄像机。该模块有自主处理能力,能够
自动获取视频数据,并进行单摄像机内目标的检测、分类、跟踪等。然后把检测结果数据,如目标类型、位置、速度、时间
戳、摄像机参数(位移、旋转、放大倍数等)等传递给CPU。
(2)中央处理单元。主要完成SPU间的信息融合,建立SPU间的通信,并进行相关信息的数据库操作。摄像机的分配调度是
CPU的关键功能,根据任务的优先级、SPU的负担、摄像机的可视度因素进行分配。
(3)用户接口。用户通过GUI可以获取目标在三维场景和目前地图中的信息,也可以对检测跟踪过程进行一定的约束,如通
过设置感兴趣区域(ROI)对特定的区域进行严密监控。
1.3 面向对象的系统构架面向对象的系统构架
参考文献[5]提出了一种面向对象的多摄像机结构。系统主要分为检测代理SDA(Specialized Detection Agency)、处理组单
元PRC(Processing Cluster)、群组管理单元CM(Cluster Manager)和用户接口GUI等。系统构架如图2所示。
(1)检测代理。该模块与基于摄像机结构的传感器处理单元一样,也是完成单摄像机下的处理工作,但是增加了与PRC间的
接口。
(2)处理组单元。系统为每个跟踪目标分配一个处理组单元。每个PRC根据指定目标对象的情况动态控制多个SDA。动态摄
像机管理单元(DSM)根据目标、SDA的参数和所估计的观测质量动态挑选SDA。全部PRC组成SDA和CM间的动态层,是最复
杂的处理单元层。PRC的内部结构如图3所示。



















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