什么是追蹤目標(biāo)檢測(cè)等基本術(shù)語下- 顏?zhàn)?4課件講解

主講人：顏?zhàn)硬┦裁词亲粉?目標(biāo)檢測(cè)/等基本術(shù)語(下）與目標(biāo)跟蹤技術(shù)相關(guān)的名詞運(yùn)動(dòng)識(shí)別（基于步法的人類識(shí)別、自動(dòng)物體檢測(cè)等），自動(dòng)化監(jiān)測(cè)（監(jiān)視一個(gè)場(chǎng)景以檢測(cè)可疑行為）；交通監(jiān)視（實(shí)時(shí)收集交通數(shù)據(jù)用來指揮交通流動(dòng)）；智能視頻監(jiān)控機(jī)器人視覺導(dǎo)航能機(jī)器人中，跟蹤技術(shù)可用于計(jì)算拍攝物體的運(yùn)動(dòng)軌跡；人機(jī)交互人機(jī)交互是通過計(jì)算機(jī)鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行的，為了使計(jì)算機(jī)具有識(shí)別和理解人的姿態(tài)、動(dòng)作、手勢(shì)等能力，跟蹤技術(shù)是關(guān)鍵；321與目標(biāo)跟蹤技術(shù)相關(guān)的名詞虛擬現(xiàn)實(shí)：虛擬環(huán)境中3D交互和虛擬角色動(dòng)作模擬直接得益于視頻人體運(yùn)動(dòng)分析的研究成果，可給參與者更加豐富的交互形式，人體跟蹤分析是其關(guān)鍵技術(shù)；04醫(yī)學(xué)診斷：跟蹤技術(shù)在超聲波和核磁序列圖像的自動(dòng)分析中有廣泛應(yīng)用，由于超聲波圖像中的噪聲經(jīng)常會(huì)淹沒單幀圖像有用信息，使靜態(tài)分析十分困難，而通過跟蹤技術(shù)利用序列圖像中目標(biāo)在幾何上的連續(xù)性和時(shí)間上的相關(guān)性，可以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。（細(xì)胞跟蹤）。未來：構(gòu)件全生命周期？？05與目標(biāo)檢測(cè)相關(guān)的圖像分析名詞圖像采集，是指利用一定的設(shè)備（或儀器）獲取可輸入計(jì)算機(jī)的，反映客觀場(chǎng)景的數(shù)字圖像，這些設(shè)備主要完成根據(jù)所接收到的電磁能量產(chǎn)生模擬電信號(hào)和進(jìn)一步將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散形式兩個(gè)功能。（CCD、CMOS）PART.1圖像變換，是指將圖像在不同空間之間轉(zhuǎn)換的技術(shù)和過程，也可指在圖像空間對(duì)圖像中目標(biāo)位置、形狀等進(jìn)行變換的技術(shù)和過程。PART.2圖像增強(qiáng)，指對(duì)圖像進(jìn)行加工，以得到對(duì)具體應(yīng)用來說視覺效果更好更有用的圖像，或者說改進(jìn)輸入圖象的視覺質(zhì)量的技術(shù)和過程。PART.3與目標(biāo)檢測(cè)相關(guān)的圖像分析名詞圖像恢復(fù)，圖像恢復(fù)也稱為圖像復(fù)原，它能夠去除或減輕在獲取數(shù)字圖像過程中發(fā)生的圖像質(zhì)量下降（退化）問題，從而使圖像盡可能地接近于真實(shí)場(chǎng)景。圖像復(fù)原與圖像增強(qiáng)存在密切的聯(lián)系，它們都要得到某種意義上的改進(jìn)圖像，希望改進(jìn)輸入圖像的視覺質(zhì)量，但圖像增強(qiáng)技術(shù)要滿足人的視覺系統(tǒng)具有好的視覺結(jié)果，而圖像復(fù)原則需要根據(jù)相應(yīng)的退化模型和知識(shí)將質(zhì)量退化的圖像重建或恢復(fù)到原始圖像。也就是說，圖像復(fù)原技術(shù)就是要將圖像退化的過程模型化，并據(jù)此采取相反的過程以得到原始圖像。遙感圖像分析遙感圖像包括航空攝影圖像、氣象衛(wèi)星圖像、資源衛(wèi)星圖像。航空?qǐng)D像可以用普通的視頻攝象機(jī)來獲取，分析方法也同普通的圖像分析一樣。衛(wèi)星圖像的獲取和應(yīng)用隨著成像機(jī)理不同而變化很大。氣象衛(wèi)星使用紅外成像傳感系統(tǒng)可以獲取不同云層的圖像，即云圖，由此分析某一地區(qū)的氣象狀況。030201遙感圖像分析遙感圖像包括航空攝影圖像、氣象衛(wèi)星圖像、資源衛(wèi)星圖像。海洋衛(wèi)星使用合成孔徑雷達(dá)獲取海洋、淺灘圖像，由此重構(gòu)海洋波浪三維表面圖。資源衛(wèi)星裝備有多光譜探測(cè)器，可以獲取地表相應(yīng)點(diǎn)的多個(gè)光譜段的反射特性，如紅外、可見光、紫外等；多光譜圖像被廣泛地用于找礦、森林、農(nóng)作物調(diào)查、自然災(zāi)害測(cè)報(bào)、資源和生態(tài)環(huán)境檢測(cè)等。醫(yī)學(xué)圖像分析與診斷成像方法包括傳統(tǒng)的X射線成像、計(jì)算機(jī)層析(CT)成像、核磁共振成像(MRI)、超聲成像等。在醫(yī)學(xué)圖像診斷方面有兩個(gè)應(yīng)用：一是對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)、標(biāo)記、染色等處理來幫助醫(yī)生診斷疾病，并協(xié)助醫(yī)生對(duì)感興趣的區(qū)域進(jìn)行定量測(cè)量和比較；二是利用專家知識(shí)系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)分析和解釋，檢測(cè)并識(shí)別出可疑區(qū)域，給出診斷結(jié)果。產(chǎn)品檢驗(yàn)在工業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)成功應(yīng)用是產(chǎn)品檢驗(yàn)。目前已經(jīng)用于產(chǎn)品外形檢驗(yàn)、表面缺陷檢驗(yàn)。比如，滑塊及滑槽的外形檢驗(yàn)以及裝配后的位置檢驗(yàn)，以決定它們能否裝配在一起，并且準(zhǔn)確無誤地完成裝配任務(wù)；發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)壁麻點(diǎn)、刻痕和裂縫等缺陷檢查以決定產(chǎn)品的質(zhì)量。通過X射線照相或超聲探測(cè)獲取物體內(nèi)部的圖像，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)，如鋼梁內(nèi)部裂紋和氣孔等缺陷檢驗(yàn)。1.像素灰度分布像素點(diǎn)是最小的圖像單元，一張圖片由好多的像素點(diǎn)組成圖像信號(hào)數(shù)字化得到一個(gè)數(shù)值矩陣，其中每一個(gè)元素稱之為像素，像素的灰（亮）度值（也包括色彩）是最基本、最原始的測(cè)量值和特征，由它可以組成更大基元的特征。12表征灰度分布的特征描述有總體或局部的均值、方差等。3單幅圖像的所有像素或不同區(qū)域像素的灰度分布，代表了圖像總體或局部的能量強(qiáng)度分布。2.圖像灰度變化的梯度特征例如，用圖像像素灰度的一階差分（梯度）的總和表示圖像的對(duì)比度等。圖像灰度的梯度反映圖像內(nèi)物體邊緣處灰度變化的情況，它描述了圖像灰度分布的總體特征。

與一維時(shí)間函數(shù)波形類似，圖像也有空間頻率的概念，如果圖像是一個(gè)灰度按一定周期變化，相當(dāng)于周期函數(shù)，它的頻率就是在某一坐標(biāo)軸方向上一個(gè)單位長(zhǎng)度的距離內(nèi)，周期函數(shù)重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)，周期表示在同一方向上圖像波形重復(fù)出現(xiàn)的最小距離。而且，圖像的傅立葉變換也有明確的物理意義。3.圖像的頻譜特性4.紋理特征因此，紋理基元的大?。ɑ蛑貜?fù)變化的周期長(zhǎng)短）和重復(fù)構(gòu)成的方向是基本特征。常用的紋理特征描述方法有共生矩陣、等灰度行程長(zhǎng)度、區(qū)域紋理基元參數(shù)、傅立葉頻譜、隨機(jī)場(chǎng)模型、相關(guān)長(zhǎng)度等。圖像紋理是像素灰度分布宏觀上呈現(xiàn)周期性的結(jié)構(gòu)特征，它是圖像中某些結(jié)構(gòu)單元按某種規(guī)則排列而成的規(guī)則圖案，反映圖像紋理基元灰度周期性重復(fù)變化的規(guī)律。5.圖像中物體形狀特征然后對(duì)它們的外形進(jìn)行描述，常用的形狀特征有面積、周長(zhǎng)、圓度、長(zhǎng)寬比、矩、邊心距、傅立葉描繪子、偏心率和凹度等。物體的形狀特征是人或機(jī)器識(shí)別的重要特征之一。在圖像中可以采取圖像分割的方法，將感興趣的物體、區(qū)域或基元與背景區(qū)分開來。0102036.圖像中三維特征010302圖像是三維空間場(chǎng)景能量在二維平面的投影，二維圖像中蘊(yùn)含著場(chǎng)景中物體的三維信息。比如，多面體的各個(gè)面光強(qiáng)的差異表現(xiàn)出的立體感，一個(gè)球體不會(huì)看成平面的圓。圖像的三維通常用物體表面的法線方向描述。7.圖像的運(yùn)動(dòng)特征A動(dòng)態(tài)圖像或序列圖像是我們最常見的、需要快速處理并作出反應(yīng)的場(chǎng)景圖像，“時(shí)間”將作為它的另外一個(gè)變量。C常用的方法用局部瞬時(shí)速度場(chǎng)（光流場(chǎng)）、特征點(diǎn)匹配、小平面分析和運(yùn)動(dòng)分割等。序列視頻圖像中包含著物體或目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如速度、加速度、方向、姿態(tài)、到傳感器的距離等變化信息。B8.圖像距離特征距離圖像是一種通過主動(dòng)成像方式獲取的場(chǎng)景三維立體信息，與場(chǎng)景亮度無關(guān)。目標(biāo)圖像距離特征對(duì)于目標(biāo)圖像識(shí)別有著特殊的意義，可以不受天氣、偽裝、復(fù)雜背景等條件的影響，全天候工作，抗干擾能力強(qiáng)。129.圖像信息描述圖像中包含的信息量最關(guān)心的是圖像度量參數(shù)，可以想像所有像素灰度都為同一個(gè)數(shù)值，我們看到的是一張白紙，獲取不了更多的信息，而一幅場(chǎng)景圖像卻有著豐富的內(nèi)容，只要你認(rèn)真去看，將會(huì)有無限的信息。A信息論中的“熵”可以作為圖像信息含量的一種描述，盡管它并不完美。圖像的信息度量是復(fù)雜的，它與圖像的應(yīng)用目的、觀察圖像的人或系統(tǒng)的知識(shí)、性能有關(guān)。B10.圖像有用和