智能船舶视频监控系统中的阴影消除算法研究

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计算机视觉是一门最近几年受很多科研关注的学问，它探索的是把机器类比作人类的视觉，通过机器视觉来观察世界的学问。仔细描述的话，就是把智能性高的机器如电脑或者摄像机等类比作人的光线感知器官及人眼，对感知区域内要探知的疑似物体首先提取出来，而后再对其辨识，追踪定位和物理数据的尺度标明。计算机视觉要探究的科学理论和技能涵盖方方面面，将图像中获取的信息和不同维度中得到的变换信息相联合，可以构建出人工智能系统。
　　在智能视频监控系统当中，最基本的环节就是要将场景中的移动目标准确提取出来，而由于物体对光线的遮挡，会在物体背光面一侧的背景上产生投影，给准确提取前景目标造成了不好的影响。
　　本文首先了解了阴影的成形原理和光学物理属性，分析知阴影区域和目标区域相对于背景都发生了改变，但二者的这些变化是存在差异的。在静态背景环境下，阴影域相对于背景区域，纹理是近似不变的，但在变化在水面环境下，纹理分布却存在差异性。
　　通过分析投影的属性特征，本文提出了两种投影消除算法。第一种是基于彩色空间的，在HSV颜色空间分析阴影域的饱和度和亮度，在L*a*b*空间运用两分量来分析阴影域的色调，在RGB空间分析阴影域相对同位置背景域的欧式距改变量，结合三个彩色空间得到了水面船舶有效的阴影检测效果。
　　另外一种是基于纹理的阴影检测算法。运用频域的Gabor滤波器组提取图像的纹理特征，同时为了消除水面晃动的影响，将图像中的像素看作以自身为中心的邻域单元，提出加权距的概念，得到了有效的水面船舶消除办法。
　　本文在Visual C++6.0平台上，运用OpenCV库函数实现背景模型的建立，和阴影消除算法的实现。实验结果证明，组合的色度空间，与原文中的单一色度空间相比，检测结果更有效。基于纹理的投影去除算法对模糊度高的场景有很强的鲁棒性。

著录项

作者
于水蓉;
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作者单位

武汉理工大学;

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授予单位武汉理工大学;
学科通信与信息系统
授予学位硕士
导师姓名李庆;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类船舶电气设备、观通设备;监视、报警、故障诊断系统;
关键词
智能船舶视频监控系统; 阴影消除算法; 计算机视觉; 纹理特征;

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