什么是追踪目标检测等基本术语下- 颜子24课件讲解

主讲人：颜子博什么是追踪/目标检测/等基本术语(下）与目标跟踪技术相关的名词运动识别（基于步法的人类识别、自动物体检测等），自动化监测（监视一个场景以检测可疑行为）；交通监视（实时收集交通数据用来指挥交通流动）；智能视频监控机器人视觉导航能机器人中，跟踪技术可用于计算拍摄物体的运动轨迹；人机交互人机交互是通过计算机键盘和鼠标进行的，为了使计算机具有识别和理解人的姿态、动作、手势等能力，跟踪技术是关键；321与目标跟踪技术相关的名词虚拟现实：虚拟环境中3D交互和虚拟角色动作模拟直接得益于视频人体运动分析的研究成果，可给参与者更加丰富的交互形式，人体跟踪分析是其关键技术；04医学诊断：跟踪技术在超声波和核磁序列图像的自动分析中有广泛应用，由于超声波图像中的噪声经常会淹没单帧图像有用信息，使静态分析十分困难，而通过跟踪技术利用序列图像中目标在几何上的连续性和时间上的相关性，可以得到更准确的结果。（细胞跟踪）。未来：构件全生命周期？？05与目标检测相关的图像分析名词图像采集，是指利用一定的设备（或仪器）获取可输入计算机的，反映客观场景的数字图像，这些设备主要完成根据所接收到的电磁能量产生模拟电信号和进一步将模拟电信号转化为离散形式两个功能。（CCD、CMOS）PART.1图像变换，是指将图像在不同空间之间转换的技术和过程，也可指在图像空间对图像中目标位置、形状等进行变换的技术和过程。PART.2图像增强，指对图像进行加工，以得到对具体应用来说视觉效果更好更有用的图像，或者说改进输入图象的视觉质量的技术和过程。PART.3与目标检测相关的图像分析名词图像恢复，图像恢复也称为图像复原，它能够去除或减轻在获取数字图像过程中发生的图像质量下降（退化）问题，从而使图像尽可能地接近于真实场景。图像复原与图像增强存在密切的联系，它们都要得到某种意义上的改进图像，希望改进输入图像的视觉质量，但图像增强技术要满足人的视觉系统具有好的视觉结果，而图像复原则需要根据相应的退化模型和知识将质量退化的图像重建或恢复到原始图像。也就是说，图像复原技术就是要将图像退化的过程模型化，并据此采取相反的过程以得到原始图像。遥感图像分析遥感图像包括航空摄影图像、气象卫星图像、资源卫星图像。航空图像可以用普通的视频摄象机来获取，分析方法也同普通的图像分析一样。卫星图像的获取和应用随着成像机理不同而变化很大。气象卫星使用红外成像传感系统可以获取不同云层的图像，即云图，由此分析某一地区的气象状况。030201遥感图像分析遥感图像包括航空摄影图像、气象卫星图像、资源卫星图像。海洋卫星使用合成孔径雷达获取海洋、浅滩图像，由此重构海洋波浪三维表面图。资源卫星装备有多光谱探测器，可以获取地表相应点的多个光谱段的反射特性，如红外、可见光、紫外等；多光谱图像被广泛地用于找矿、森林、农作物调查、自然灾害测报、资源和生态环境检测等。医学图像分析与诊断成像方法包括传统的X射线成像、计算机层析(CT)成像、核磁共振成像(MRI)、超声成像等。在医学图像诊断方面有两个应用：一是对图像进行增强、标记、染色等处理来帮助医生诊断疾病，并协助医生对感兴趣的区域进行定量测量和比较；二是利用专家知识系统对图像进行自动分析和解释，检测并识别出可疑区域，给出诊断结果。产品检验在工业领域中的一个成功应用是产品检验。目前已经用于产品外形检验、表面缺陷检验。比如，滑块及滑槽的外形检验以及装配后的位置检验，以决定它们能否装配在一起，并且准确无误地完成装配任务；发动机内壁麻点、刻痕和裂缝等缺陷检查以决定产品的质量。通过X射线照相或超声探测获取物体内部的图像，可以实现内部缺陷检验，如钢梁内部裂纹和气孔等缺陷检验。1.像素灰度分布像素点是最小的图像单元，一张图片由好多的像素点组成图像信号数字化得到一个数值矩阵，其中每一个元素称之为像素，像素的灰（亮）度值（也包括色彩）是最基本、最原始的测量值和特征，由它可以组成更大基元的特征。12表征灰度分布的特征描述有总体或局部的均值、方差等。3单幅图像的所有像素或不同区域像素的灰度分布，代表了图像总体或局部的能量强度分布。2.图像灰度变化的梯度特征例如，用图像像素灰度的一阶差分（梯度）的总和表示图像的对比度等。图像灰度的梯度反映图像内物体边缘处灰度变化的情况，它描述了图像灰度分布的总体特征。

与一维时间函数波形类似，图像也有空间频率的概念，如果图像是一个灰度按一定周期变化，相当于周期函数，它的频率就是在某一坐标轴方向上一个单位长度的距离内，周期函数重复出现的次数，周期表示在同一方向上图像波形重复出现的最小距离。而且，图像的傅立叶变换也有明确的物理意义。3.图像的频谱特性4.纹理特征因此，纹理基元的大小（或重复变化的周期长短）和重复构成的方向是基本特征。常用的纹理特征描述方法有共生矩阵、等灰度行程长度、区域纹理基元参数、傅立叶频谱、随机场模型、相关长度等。图像纹理是像素灰度分布宏观上呈现周期性的结构特征，它是图像中某些结构单元按某种规则排列而成的规则图案，反映图像纹理基元灰度周期性重复变化的规律。5.图像中物体形状特征然后对它们的外形进行描述，常用的形状特征有面积、周长、圆度、长宽比、矩、边心距、傅立叶描绘子、偏心率和凹度等。物体的形状特征是人或机器识别的重要特征之一。在图像中可以采取图像分割的方法，将感兴趣的物体、区域或基元与背景区分开来。0102036.图像中三维特征010302图像是三维空间场景能量在二维平面的投影，二维图像中蕴含着场景中物体的三维信息。比如，多面体的各个面光强的差异表现出的立体感，一个球体不会看成平面的圆。图像的三维通常用物体表面的法线方向描述。7.图像的运动特征A动态图像或序列图像是我们最常见的、需要快速处理并作出反应的场景图像，“时间”将作为它的另外一个变量。C常用的方法用局部瞬时速度场（光流场）、特征点匹配、小平面分析和运动分割等。序列视频图像中包含着物体或目标的运动参数如速度、加速度、方向、姿态、到传感器的距离等变化信息。B8.图像距离特征距离图像是一种通过主动成像方式获取的场景三维立体信息，与场景亮度无关。目标图像距离特征对于目标图像识别有着特殊的意义，可以不受天气、伪装、复杂背景等条件的影响，全天候工作，抗干扰能力强。129.图像信息描述图像中包含的信息量最关心的是图像度量参数，可以想像所有像素灰度都为同一个数值，我们看到的是一张白纸，获取不了更多的信息，而一幅场景图像却有着丰富的内容，只要你认真去看，将会有无限的信息。A信息论中的“熵”可以作为图像信息含量的一种描述，尽管它并不完美。图像的信息度量是复杂的，它与图像的应用目的、观察图像的人或系统的知识、性能有关。B10.图像有用和