Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word CuonLuanVan Viet doc LỜICẢMƠN ChúngtôixinbàytỏlòngbiếtơnsâusắcđếnTS TrầnHànhđãhướngdẫnnhiệ ttình,tậntâmtrongsuốtquátrìnhtôithựchiệnnghiêncứunày Chúngtôixinchânthànhcảmơncácbạnđồngnghiệp[.]
LỜICẢMƠN ChúngtơixinbàytỏlịngbiếtơnsâusắcđếnTS.TrầnHànhđãhướngdẫnnhiệ ttình,tậntâmtrongsuốtqtrìnhtơithựchiệnnghiêncứunày ChúngtơixinchânthànhcảmơncácbạnđồngnghiệptrongTrungTâmT hơ n gTinTưLiệuTrườngĐạihọcLạcHồngđãgiúpđỡchotơitrongsuốtthờigiannghiêncứutạitrường Chúngt i cũngx i n c h â n t h n h cảmơ nq u í Thầy( C ) t r o n g v n g o i trườngđãtậntâmgiúpđỡtơitrongqtrìnhnghiêncứu MỤCLỤC LỜICẢMƠN i MỤCLỤC ii DANHMỤC CÁCTỪVIẾT TẮT .iv DANHMỤCHÌNH v DANHMỤC CÁCBẢNG vi DANHMỤC CÁCLƯỢCĐỒ vii MỞ ĐẦU .1 Chương1 KHÁIQUÁTVỀXỬLÝVIDEOVÀGIÁMSÁTĐỐI TƯỢNG .4 1.1 Kháiquát vềxửlý Video .4 1.1.1 Sơlược vềVideo 1.1.2 Các dạng Video 1.1.2.1 Videotươngtự 1.1.2.2 Videosố .5 1.1.3 CácchuẩnVideo 1.2 Pháthiệnvàgiámsátđốitượng: .13 1.2.1 Pháthiệnđốitượng chuyểnđộngtrongVideo 13 1.2.1.1 Phéptrừnền .14 1.2.1.2 Cácphương pháptĩnh 15 1.2.1.3 Sựkhácbiệttheothờigian 16 1.2.1.4 OpticalFlow 17 1.2.2 PhânloạiđốitượngtrongVideo .21 1.2.2.1 Phânloạidựatheohìnhdạng 21 1.2.2.2 Phânloạidựatheochuyểnđộng 22 1.2.3 Pháthiệnánhsáng 23 1.2.4 Đánhdấuđốitượng 23 Chương2 25 PHÁTHIỆNVÀGIÁMSÁTĐỐITƯỢNGCHUYỂNĐỘNGTRONGVIDEO 25 2.1 Pháthiệnđốitượng 25 2.1.1 Pháthiệnnổitrội .27 2.1.1.1Mơhìnhtrừnềncókhảnăngthíchứng 28 2.1.1.2 MơhìnhhỗnhợpGaussiantương thích 31 2.1.1.3 Sựkhácbiệttheothờigian 34 2.1.2 Bướchậuxửlýđiểmảnh 35 2.1.2.1.Pháthiệnbóngvàsựthayđổiánhsángđộtngột 36 2.1.3 Pháthiệncácvùngliêntục .42 2.1.4 Bướchậuxửlývùng 43 2.1.5 Tríchrútcácđặctrưngcủađốitượng 43 2.2 Giámsátđốitượngchuyểnđộng .44 2.2.1 Thamchiếutươngtựvớicácđốitượngcơbản 46 2.2.2 Điều khiểnsựchồngchéocủa cácđốitượng .51 2.2.2.1Pháthiệncácđốitượngbịchekhuất 52 2.2.2.2 Pháthiệncácđốitượngtáchra 52 2.2.2.3 Lượcđồcơsởthamchiếutươngứng 53 2.2.3 Pháthiệncácđốitượngdờiđivàcácđốitượngbịloạibỏ .55 Chương3 58 ỨNG DỤNG 58 3.1 GiámsáttựđộngdướisựtrợgiúpcủaCamera 58 3.2 Chươngtrìnhthửnghiệmpháthiệnvàbámsátđốitượng 59 3.2.1 Giaodiệncủa chươngtrình: 63 3.2.2 Các chức năngcủa chươngtrình: 63 KẾTLUẬN 67 TÀILIỆUTHAMKHẢO 69 DANHMỤCCÁCTỪVIẾTTẮT Cụmtừviếttắt Môtảviếttắt BG Background FG Foreground MPEG RGB MovingPicturesExpertGroup RedGreenBlue H Human V Vehicle HG HumanGroup DANH MỤCHÌNH Hình1.1:Vídụvềsựkhácbiệttheothờigian 16 Hình2.1:Ảnh(a)làướclượngnềncơsở,ảnh(b)thuđượcởbướctiếptheo.Ảnh(c)thểhiệnb ảnđồđiểmảnhnổitrộipháthiệnđượcbằngcáchsửdụngphépt r ừnền 31 Hình2.2:Haicáchnhìnkhácnhauvềmộtvídụxửlýđiểm 33 KhiđócácphânbốBđầutiênđượcchọnnhưlàmơhìnhnền,trongđó 33 Hình2.3:Vídụvềbướckhửnhiễupixel 36 Hình2.4:CácvectorRGBcủapixelảnhhiệnthờiIˆ x vàpixelnền tươngứng B ˆ x 39 Hình2.5:Vídụvềxóabóng 39 Hình2.6:Vídụvềsựthayđổiánhsángđột ngột .40 Hình2.7:Pháthiệnsựthayđổiánhsángthựcsự 42 Hình2.8:Vídụvềđánhnhãncácthànhphầnliêntục 42 Hình2.9:Vídụvềđồthịthamchiếuđốitượng 48 Hình2.10:Vídụvềtrườnghợppháthiệnđốitượngbịchekhuất 51 Hình2.11:Nhậndạngđốitượngsaukhichekhuất 54 Hình2.12:Phânbiệtcácđốitượngdờiđivàbiếnmất 57 Hình3.1:Sơđồmơtảcáctiếntrìnhxửlýcủahệthống 59 Hình3.2:Trướcvàsaukhixửlýdựatrênngưỡng 61 Hình3.3:Lưuđồthuậttốnpháthiệnsựchuyểnđộng .62 Hình3.4:Giaodiện chươngtrìnhdemo 63 Hình3.5:Pháthiệnvàbámsátcácđốitượngchuyểnđộng 63 Hình3.6:Chứcnăngtheovếtđốitượngđượclựachọnđểtheovết 64 Hình3.7:Chứcnăngtheovếtđốitượngđượclựachọnđểtheovết(tiếptheo) 64H ì n h 3.8: Chứcnăngchọnmàudãymàucủađốitượngcầntheovết 65 Hình3.9:Chứcnăngchọndãymàutừảnhchụptừwebcamcủađốitượngcầntheovết 65 Hình3.10:Chứcnăngdùngđốitượngđangtheovếtđểđiềukhiển“Mouse” 66 DANH MỤC CÁCBẢNG Bảng1.1.Cáctiêuchuẩn củaVideosố .5 Bảng1.2.MộtsốràngbuộccủaMPEG-1 Bảng1.3 MôtảkiểuCIFvàQCIF 11 DANHMỤCCÁC LƯỢCĐỒ Lượcđồ1.1:LượcđồchungchocácthuậttoánxửlýVideo 14 Lượcđồ2 : Lượcđồkhốihệthống .25 Lượcđồ2.2:Lượcđồhệthốngđánhdấuđốitượng 46 MỞĐẦU Trongkỷnguncơngnghệthơngtinhiệnnay,vớisựpháttriểnnhanhchón gcủacáccơngnghệchếtạothiếtbịphầncứngngàycànghiệnđại,tinhv i thìngànhcơ ngnghệphầnmềmcũngkhơngngừngmởrộngđểphùhợpvớicácucầucủathựctế.T rongđóphảikểđếnsựpháttriểncủacácthiếtbịthunhậnh ì n h ảnht ừt h ếgiớithực,chẳn ghạnn h ưcách ệt h ốngg i m s át bằngc a m e r a , songhànhvớinólàcácvấnđềli ênquanđếnviệcgiámsát.Tháchthứcchínhchocơngnghệphầnmềmtronglĩn hvựcnàychínhlàviệcxửlýcáchìnhảnhthunhậnđượctừcáchệthốnggiámsátđó Giámsátlàmộtvấnđềđượcrấtnhiềunhànghiêncứuquantâmđặcbiệtbởinhững ứngdụngthiếtthựccủanóchođờisốngxãhội.Chẳnghạnnhưcách ệthốnggiámsátcác hànhvikhảnghicủatộiphạm,khủngbốởcácđịađiểmnhạycảmcủacácchínhphủ.Hệt hốnggiámsáttrongcácviệnbảotàng,lưut r ữđểchốngtrộmcắpcácdivậtđangđượ ctrưngbày.Hệthốnggiámsátcáchiệntượng bấtbình thường,viphạmphápluật,tainạnởcácđiểmgiaothơng.Hệthốnggiámsátphịngch ốnghỏahoạn.Cáchệthốnggiámsáttrongcács i thị,cửahàng,cơngtyđểchốngt rộmcắp,… Thácht h ứcc h í n h c h o n g n h c ô n g nghệphầnmềml đ arac c giảiph ápnhằmxâydựngmộthệthốnggiámsáttốiưunhấtnhằmgiúpconngườip h t hiệnc hínhxácvàkịpthờicáchiệntượngbấtthườngđểcóbiệnphápxửl ý nhanhchóngnhằm tránhcácthiệthạiđángtiếcchoxãhội DữliệuthuđượctừhệthốngcameragiámsátthườngđượclưutrữdướidạngVi deo.Nhưvậycơngviệchiệnnaycủachúngtalànghiêncứucácvấnđềliênquanđếnv iệcxửlýVideo HiệnnaytrênthếgiớiđãcónhiềucơngtrìnhnghiêncứuvềxửlýVideovàcũngđ ãcónhiềuứngdụngđángkểtronglĩnhvựcnày.Tuynhiên,sovớiy ê u cầuthựctếthìn hưthếvẫnlàchưađủ ỞViệtNam,xửlýVideolàmộtvấnđềcịnkhámớimẻ.Thựctếchothấyrằn g,khixãhộipháttriểncàngmạnh,ucầuvềcácthiếtbịcơngnghệc n g cao.Nhưv ậy,xửlýVideolàmộtmảnhđấtmàumỡchocáctrungtâmng h i ê n cứu,cáccôngt yđầutưvào.Nhấtlàtronggiaiđoạnhệthốngnhúngđ angpháttriểnvàmởramộtkỷ ngunvớichongànhcơngnghệphầnmềmn h ưhiệnnay Giámsáttựđộnglàmộthướngmớivàcónhiềutriểnvọngtrongsựpháttriểntiếpt heocủal ĩnhvựcnhậndạngvà xửl ýảnh2 chiều.Đồngthời,đócũnglàmộthướngđi chomảngphầnmềm thiếtkếchun dụng cho cácthiếtb ịgiámsáttựđộng.ViệcpháthiệnracácđốitượngchuyểnđộngtrongVideon h ờcáckỹthuậtxửlýảnh,trêncơsởđóđốnnhậnmộtsốhànhvicủađốitượnglàmột việclàmcóýnghĩakhoahọcvàthựctiễn,nhấtlàtronghồncảnhViệtNamchưac ónhiềunhữngnghiêncứuvàứngdụngtheohướngnày Xuấtpháttừthựctếđó,việcnghiêncứuvàđưaracácphươngphápđểx ửlýVid eolàvơcùngthiếtthực.ĐượcsựhướngdẫncủaTS.TrầnHànhtơiđ ãtiếnhànhnghiên cứuđềtài“Nghiêncứumộtsốkỹthuậtpháthiện,bámsát đốitượngvàứngdụng” Trongkhnkhổcủanghiêncứunày,mụctiêucủatơilàtìmhiểucácbước pháthiện,đánhdấu,phânloạicácđốitượngchuyểnđộngtrongVideov s o s n h mẫuđ ể đưarak ếtluậntươngứng.S a u k h i nghiêncứuk ỹc c phươngphápđãđượ cđưara,tôitiếnhànhđánhgiáưuvànhượcđiểmcủamỗiphươngphápvàmạnhdạ nđưaramộtsốbiệnphápkhắcphụcnhằmlàmc h o hệthốnghoạtđộngtốiưunhấtvớihệ thờigianthực Cácvấnđềcầngiảiquyếttrongphạmvinghiêncứunàybaogồm:N g h i ê n cứutổ ngquanvềVideovàp h t hiệnđốitượngchuyểnđộng Nghiêncứuvàđềxuấtmộthướngkhắcphụccácnhượcđiểmtrongviệcp h thiện ,đánhdấu,phânloạicácđốitượngchuyểnđộng Càiđặtmộtsốphươngpháppháthiện,đánhdấucácđốitượngchuyển độngdựatheocácphươngphápđãnêuởtrên