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第1章 绪论1

1.1 智能视频监控技术1

1.2 主动相机智能监控4

1.2.1 主动视觉4

1.2.2 三种常用相机4

1.2.3 智能视频监控研究的发展趋势6

1.3 主动相机运动分割和目标跟踪的研究现状7

1.3.1 主动相机运动分割的研究现状7

1.3.2 主动相机目标跟踪的研究现状11

1.3.3 双目视觉系统的研究现状12

1.4 本书内容安排16

参考文献18

第2章 基于多组低秩约束的主动相机运动分割算法24

2.1 引言24

2.2 基于多组低秩约束的运动轨迹分类25

2.2.1 背景运动的低秩约束26

2.2.2 运动轨迹分类方法26

2.3 视频序列过分割29

2.4 马尔可夫随机场目标分割模型29

2.4.1 数据项惩罚函数30

2.4.2 正则项惩罚函数32

2.5 实验结果及其分析33

2.5.1 运动轨迹分类实验结果33

2.5.2 像素一级目标分割实验结果35

参考文献38

第3章 基于光流场分析的主动相机运动分割算法40

3.1 引言40

3.2 基于光流梯度幅值和光流矢量方向的目标边界分割41

3.2.1 光流梯度幅值确定边界41

3.2.2 光流矢量方向确定边界42

3.3 基于点在多边形内部原理的目标像素点判断42

3.4 基于时空马尔可夫随机场模型的前背景像素标记44

3.4.1 时空马尔可夫随机场模型能量函数设计44

3.4.2 数据项势能函数设计44

3.4.3 平滑项势能函数设计45

3.5 实验结果及其分析47

参考文献50

第4章 基于地平面约束的静止相机与主动相机目标跟踪算法52

4.1 引言52

4.2 现有协同跟踪方法分析53

4.2.1 模型拟合方法54

4.2.2 完全标定方法56

4.2.3 图像拼接方法56

4.3 基于地平面约束的协同跟踪算法的总体框架57

4.4 基于地平面约束的协同跟踪算法的具体实现59

4.4.1 单应矩阵自标定59

4.4.2 主点和等效焦距估计64

4.4.3 静止相机多目标跟踪66

4.4.4 主动相机参数估计67

4.5 实验结果及其分析70

4.5.1 室内场景实验结果71

4.5.2 室外场景实验结果72

4.5.3 方法对比75

参考文献78

第5章 基于球面坐标和共面约束的双目主动相机目标跟踪算法80

5.1 引言80

5.2 基于球面坐标的目标跟踪算法81

5.2.1 基于特征匹配的摄像机内部参数获取81

5.2.2 基于球面经纬坐标的公共坐标系建立84

5.2.3 结合场景深度范围的协同跟踪87

5.3 高分辨率全景图生成算法90

5.3.1 由粗到精的配准模型估计91

5.3.2 协同运动分离95

5.3.3 背景区域和前景区域的依次映射96

5.4 基于共面约束的目标跟踪算法97

5.4.1 共面约束的引入与估计97

5.4.2 系统具有的两个性质98

5.4.3 协同跟踪的实现100

5.5 实验结果及其分析101

5.5.1 球面坐标协同跟踪的实验结果101

5.5.2 高分辨率全景图生成的实验结果104

5.5.3 共面约束协同跟踪的实验结果108

5.5.4 两种协同跟踪算法的对比分析109

参考文献110

第6章 基于特征库构造和分层匹配的主动相机参数自修正算法112

6.1 引言112

6.2 主动相机参数的误差113

6.2.1 机械误差113

6.2.2 累积误差114

6.3 参数自修正算法的总体框架115

6.4 参数自修正算法的具体实现117

6.4.1 特征库构造117

6.4.2 分层匹配120

6.4.3 参数修正122

6.5 实验结果及其分析124

6.5.1 算法的有效性验证124

6.5.2 算法的定量比较128

参考文献129

第7章 基于主动相机的智能监控系统设计及应用130

7.1 引言130

7.2 系统结构设计130

7.3 系统软件界面132

7.4 系统应用模块134

7.4.1 预设位置的自主巡航监视及全景图拼接134

7.4.2 视频序列的运动目标分割136

7.4.3 预警区域的多目标依次跟踪138

7.4.4 重点人员的人脸跟踪与识别141

7.4.5 深度信息辅助的高分辨率图像获取和遮挡目标跟踪144

7.4.6 大视场下目标的多分辨率主动跟踪147

参考文献150