基于圖像的人體運(yùn)動(dòng)分析

1.46萬字
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摘要 圖像配準(zhǔn)是圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)基本問題,它在醫(yī)學(xué)、軍事、遙感、計(jì)算機(jī)視覺等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。比如,在遙感和醫(yī)學(xué)圖像處理中的圖像融合則是在圖像配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,將多幅同源圖像的不同信息融合到一幅圖像當(dāng)中從而滿足某種具體應(yīng)用需求的一種操作。準(zhǔn)確地說,圖像配準(zhǔn)操作是將同一場景(或物體)在不同時(shí)刻或視角下,經(jīng)由相同或者不同成像設(shè)備得到的,位于不同坐標(biāo)系下的圖像變換到同一坐標(biāo)系的過程。在過去的幾十年內(nèi)很多學(xué)者在圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域做了大量的研究工作,并取得了許多研究成果。圖像配準(zhǔn)有很多應(yīng)用，例如，對模擬目標(biāo)進(jìn)行跟蹤訓(xùn)練是射擊訓(xùn)練的重要科目。在實(shí)際的射擊訓(xùn)練中, 較多的場合下背景較復(fù)雜, 角點(diǎn)較多, 基于圖像配準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測在此種場合下能夠很好地檢測出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
基于圖像的人體運(yùn)動(dòng)分析越來越受到計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注，它成為圖像分析、心理學(xué)、人工智能等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在智能視頻監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實(shí)、用戶接口、運(yùn)動(dòng)分析等方面有著廣泛的應(yīng)用。盡管近年來基于圖像的人體運(yùn)動(dòng)分析已取得較大進(jìn)展,但就整體而言,它仍處于一個(gè)較基礎(chǔ)的研究階段,面臨著許多問題和難點(diǎn),有待于進(jìn)一步的研究和探索。本文利用圖像配準(zhǔn)的方法綜述了人體運(yùn)動(dòng)分析的研究現(xiàn)狀，分析了存在的一些問題和未來的研究發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:圖像配準(zhǔn) 人體運(yùn)動(dòng)分析 運(yùn)動(dòng)檢測 matlab程序設(shè)計(jì)


Human Motion Analysis Based on Image Registration
Abstract Image registration is one of the fundamental tasks in image processing, it finds wile application in medicine, military, remote sensing, astrophysics, geophysics, and computer vision. For example, image fusion is an important and useful technique in many disparate fields such as image understanding, computer vision and medical image processing, but before the image fusion, all of the images must been registered. The images are always sampled from different sensors, at different times and from different viewpoints. The task of image registration is to find an optimal geometric transformation that can transform the images of the same scene into the same coordinate system. Image registration is used in computer vision, medical imaging, biological imaging and brain mapping, military automatic target recognition and compiling and analyzing images and data from satellites.
Image Registration-based human motion analysis is receiving increasing attention from computer vision researchers. It becomes one of the most researched fields in psychology and artificial intelligence. While human motion analysis based on image registration in recent years has been made considerable progress, but on the whole, it is still at a relatively basic study stage, faces many problems and difficulties, remains to be further studied and explored. In this paper we analyze some problems and challenges in the future.
Keywords image registration, human motion analysis, motion detection, matlab

目錄
第一章 緒論 1
1.1人體運(yùn)動(dòng)分析的意義 1
1.2人體運(yùn)動(dòng)分析的方法現(xiàn)狀與趨勢 2
1.2.1方法現(xiàn)狀 2
1.2.2趨勢 2
1.3基于圖像的運(yùn)動(dòng)分析方法 3
1.4本課題的研究意義 4
1.5本課題的研究內(nèi)容 4
第二章 圖像配準(zhǔn)的算法 5
2.1基于特征的圖像配準(zhǔn)方法 5
2.1.1點(diǎn)特征 6
2.1.2線段特征 6
2.1.3曲線與輪廓特征 6
2.1.4封閉區(qū)域特征 7
2.1.5矩不變量特征 7
2.1.6混合特征 7
2.2基于圖像灰度信息的配準(zhǔn)方法 8
2.3亞像素圖像配準(zhǔn)算法 9
2.3.1基于灰度插值的亞像素圖像配準(zhǔn)方法 10
2.3.2基于相似系數(shù)矩陣插值或曲面擬合的亞像素圖像配準(zhǔn) 10
2.3.3基于梯度的亞像素圖像配準(zhǔn)方法 11
第三章 偏微分方程的圖像配準(zhǔn) 13
3.1原理 13
3.2數(shù)值求解方法 13
3.3圖像插值 14
3.3.1最近鄰域法 14
3.3.2雙線性插值法 15
3.3.3 雙三次插值法 16
3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果 17
3.5討論 21
第四章 Matlab程序設(shè)計(jì) 22
4.1程序設(shè)計(jì) 22
4.2程序流程圖 23
第五章 總結(jié)與展望 24
5.1總結(jié) 24
5.2展望 25
參考文獻(xiàn) 26
致謝 29