本文選題：高原鼠兔 + 目標檢測��； 參考：《蘭州理工大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：高原鼠兔是青藏高原以及鄰近地區(qū)的主要生物災(zāi)害之一,要對高原鼠兔進行防治,就需要對高原鼠兔的數(shù)量、危害程度以及行為方式等進行調(diào)查研究。借助視頻記錄對高原鼠兔行為進行自動分析,可為高原鼠兔的調(diào)查研究與防治提供一種新的信息化的手段。快速、準確的目標檢測和穩(wěn)定的目標跟蹤是視頻序列中高原鼠兔行為自動分析的關(guān)鍵,由于高原鼠兔視頻序列圖像背景復(fù)雜、目標與背景顏色相近、運動隨機等問題加大了目標檢測和跟蹤的難度。本文在前人研究工作的基礎(chǔ)上,對視頻序列中高原鼠兔的檢測與跟蹤方法進行研究,主要包括以下幾方面的研究內(nèi)容：首先,對常見的運動目標檢測方法作了簡要介紹,分析了各種方法的優(yōu)缺點以及適應(yīng)性。然后對常見的水平集圖像分割模型做了介紹,在此基礎(chǔ)上,針對局部二值擬合(LBF)模型在演化過程中極易陷入局部極小值的問題,引入圖像形態(tài)學(xué)梯度信息,對LBF模型進行改進。針對改進的LBF模型分割視頻序列圖像時,仍需要手動設(shè)置初始活動輪廓曲線的問題,采用兩幀幀差法,提取運動目標初始輪廓曲線,彌補了改進LBF模型需要手動設(shè)置初始活動輪廓曲線的不足。針對兩幀幀差法檢測運動目標時,僅依靠幀間運動信息,不能精確檢測運動目標輪廓的問題,在兩幀幀差法的基礎(chǔ)上,借助圖像分割技術(shù),來實現(xiàn)對運動目標輪廓的精確提取。對視頻序列中高原鼠兔檢測的實驗結(jié)果表明,該方法可以較為準確地實現(xiàn)運動目標的連續(xù)精確檢測。其次,對運動目標跟蹤的概念,分類以及分類特點進行了分析,重點介紹了確定性目標跟蹤方法中的Mean-Shift跟蹤方法,通過實驗的方式分析了不同顏色空間和不同Mean-Shift跟蹤實現(xiàn)形式對高原鼠兔跟蹤的適應(yīng)性。針對高原鼠兔跟蹤中,目標與背景顏色相近場景下,顏色信息不具有足夠的目標與背景區(qū)別力的問題,把紋理信息和顏色信息相結(jié)合,作為目標的表征方法,并把該目標表征方法引入到Mean-Shift跟蹤框架下,得到一種新的目標跟蹤方法。對視頻序列中高原鼠兔跟蹤的實驗結(jié)果表明,該方法不僅可以準確、穩(wěn)定地跟蹤目標與背景顏色具有一定反差場景下的目標,而且對目標與背景顏色極為相近場景下的高原鼠兔跟蹤也具有較強的穩(wěn)健性。再次,對突變運動跟蹤的基本理論進行了介紹,分析了突變運動的類型以及突變運動的跟蹤方法。重點對馬爾可夫鏈蒙特卡羅(MCMC)方法以及Wang-Landau蒙特卡羅(WLMC)方法做了說明。針對高原鼠兔跟蹤中,目標運動的隨機性和不確定性問題,提出了一種運動信息引導(dǎo)的高原鼠兔突變運動跟蹤方法。通過運動信息來判斷目標的運動模式,不同的運動模式采取不同的采樣跟蹤策略,提高了目標跟蹤中采樣的有效性。對突變運動視頻序列中高原鼠兔跟蹤的實驗結(jié)果表明,該方法在保證高原鼠兔突變運動跟蹤性能的同時,也改善了目標平滑運動的跟蹤性能,提高了方法的魯棒性。針對目標與背景顏色相近、目標運動隨機的間題,把本文所提出的目標表征方法引入到運動信息引導(dǎo)的跟蹤框架下,有效解決了目標與背景顏色相近以及運動隨機場景下的高原鼠兔跟蹤間題。最后,對時間序列的概念以及時間序列分析方法進行了分析,重點分析了小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于非線性時間序列預(yù)測的可行性。構(gòu)建了一個三層的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對高原鼠兔行為序列進行預(yù)測。預(yù)測結(jié)果表明,利用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對高原鼠兔行為進行預(yù)測,具有較高的預(yù)測準確率。
[Abstract]:On the basis of the previous research work , this paper presents a new method for the detection and tracking of plateau pikas . This paper presents a method for tracking rabbit rabbit ' s mutational motion guided by motion information . The motion pattern of the target is determined by the motion information , and different sampling and tracking strategies are adopted to improve the effectiveness of the sampling in the target tracking . The experimental results show that the method can improve the tracking performance of the target smooth motion while ensuring the tracking performance of the target and background colors .
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41

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本文編號：1936415