成像运动目标的不动点特征分析与提取

研究了成像运动目标不动点的存在性、意义和性质，不动点的约束条件以及提取方法等内容，注意到目标在运动，且不同的目标有不同的运动速度和空间位置，当以速度向量的ｘ，ｙ方向分量为坐标构成一个速度平面时，它们在速度平面上将对应于不同的不动点。研究了从图像平面速度平面的约束交换，进而在速度平面上分析和提取不动点特性，这些研究为各类运动目标的识别与跟踪提供了新的思想方法和技术途径。     

红外序列图像中运动小目标的检测

研究了红外图像运动小目标检测及跟踪问题．首先利用向量小波的优良性质对运动图像进行预处理,然后经Fisher算法分割出可疑目标,再根据红外小目标的运动特性,采取邻域分析并结合对运动目标在速度平面上的拟合直线分析的方法,可以准确提取和跟踪运动小目标．模拟实验表明了算法是有效的,并且适用于目标遮掩或某一帧偶尔丢失目标的情况．     

图像序列中运动目标深度估计

通过对生物视觉深度运动知觉机理的研究，推导出基于度运动知觉提取三维运动目标深度信息的数学模型和计算公式，研究结果表明，根据三维运动目标在二维成像平面上的运动可以判断是否存在深度方向变化以及大致区分目标运动的方向，同时如果假定已知运动的大小，根据它们在像平面上ｘ或ｙ方向的相对运动变化可以对于目标的深度运动进行估计，经过采用实际图像序列所进行的实验，获得了令人满意的结果。     

图像序列中运动目标深度估计

通过对生物视觉深度运动知觉机理的研究，推导出基于深度运动知觉提取三维运动目标深度信息的数学模型和计算公式．研究结果表明，根据三维运动目标在二维成像平面上的运动可以判断是否存在深度方向变化以及大致区分目标运动的方向．同时如果假定已知运动目标的大小，根据它们在像平面上ｘ或ｙ方向的相对运动变化可以对于目标的深度运动进行估计．经过采用实际图像序列所进行的实验，获得了令人满意的结果．     

一种有效的MPEG视频运动注意力区域提取方法

提出了一种直接从MPEG压缩码流中提取运动注意力区域的方法，其核心思想是根据运动注意力区域本身的特性，利用位置、清晰度和运动矢量3部分信息以及相应的数学表达形式，构造出一个运动注意力参数，并在此基础上进行注意力区域的提取．由于该方法同时考虑了运动注意力区域在空间和时间两方面的特性，并且直接在压缩域中进行操作，因此在提取准确度和运算效率上均有较大提高．模拟结果表明，与现有仅考虑运动信息的提取方法相比，采用该方法提取的准确度可提高30％以上，基本上与人眼实际观测的结果相吻合；与传统的像素域中运动对象提取方法相比，运算时间可减少1／2左右，而且提取出的目标区域更加符合基于内容的视频分析要求．     

平面运动链中驱动机构的识别

一个机构由于选择不同的铰作为驱动副而得到的驱动机构可能不同．为此，对驱动副位置的可能性进行了研究，定义广义平面运动链、相容铰、平面运动链的同位杆、平面运动链的同位铰、以及机构的同位铰等新概念，最后提出一种识别平面运动链中驱动机构的有效方法．     

弱目标运动参数的三维频域估计

具有不同平移运动速度的目标和背景图像在三维频域中形成两个分别与目标和背景运动参数有关的能量聚积平面，提出了用霍夫变换检测这两个平面，确定背景和目标的运动的方法，该方法可用于连续多帧图像情况下在低信噪比时估计运动目标的参数。     

用于智能交通"车流量检测"的压缩域内运动目标检测

该文提出了一种从MPEG—1视频流的压缩域中直接检测多运动目标的方法．利用MPEG—1位流中的运动矢量和DCT系数两类信息，依据运动目标在图像序列中的时空相关性，检测跟踪多运动目标．相比空间域的检测，压缩域在宏块层面上检测目标，并可以避开逆DCT的计算，因而提高了检测速度，可以应用在实时性强的场合．此文以智能交通车流量检测为平台，主要分析了相对固定摄像机远离和走近的多目标运动模型，并提出一种在压缩域内更新背景的算法．实验结果证明这种方法速度快，在车流量畅通时识别率较高．     

一种提高图像制导抗于扰性的方法

在图像流约束方程的基础上，提出了一种在连续时空空间里对序列图像中运动目标的速度进行估计的算法．该算法克服了以往图像流运动目标提取方法的缺点，通过在动态环境里对时间和空间轴求们导并用三维拟合模板进行数值逼近，能较准确地从具有各种光电干扰的背景中利用多出图像序列求得目标的运动参数，最终完成复杂环境下的图像制导．计算机实验的结果验证了算法的良好性能．     

交通监控系统中基于多源信息融合的运动阴影检测

针对目前运动提取算法常将运动阴影错误检测为前景目标的问题，提出了一种交通监控系统中基于多源信息融合的运动阴影检测算法．在颜色空间中利用亮度、色度和边缘信息检测阴影的可能区域，使用逻辑“与”操作融合多源检测结果得到最终的阴影区域．与其他算法相比，新算法能更好地区分前景尤其是暗色前景及其阴影，提高了阴影区域的检测精度，更准确地实现了运动目标的提取．仿真实验表明，对不同颜色和尺寸的前景引起的阴影，算法都能鲁棒地分离目标及其阴影区域，前景提取效果好．     

物质运动的派生运动——影、像的运动问题

运动可分为物质自身的运动和物质自身运动产生的非物质的派生运动两大类。有一定宽度的平行光束照到斜面上,斜面被依次照亮,照亮点的照亮运动是照亮点排列的结果,显然不是物质的运动,但的确存在。透镜成像时物、像移动速度大小关系是因物点所处的位置不同而不同。透镜不但能通过成像对物进行放大或缩小,而且对物点的移动速度大小也可进行放大或缩小。像点的移动速度是光线交点的移动速度而非光的传播速度。     

基于SIFT特征匹配和模约束的摄像机分层自标定方法

在一些计算机视觉和摄影测量任务的执行过程中,需要在线地标定摄像机参数,这就使得不依赖标定参照物的自标定成为必需,提出一种基于SIFT特征匹配和模约束的摄像机分层自标定方法。自由移动或旋转摄像机拍摄同一场景内部参数不变条件下的四幅以上图像。对每幅图像进行SIFT特征点提取,通过特征点匹配在每幅图像中分别获得对应三维场景空间同一特征点的像素坐标。进行投影标定,获得每幅图像在投影重建空间中的相机投影矩阵,以及每个特征点在投影重建空间中的三维坐标。进行仿射标定,采用模约束法确定无穷远参考平面在投影重建空间中的参数。进行度量标定,确定内参矩阵。实验表明,该方法能在线地稳定地获得摄像机内参标定结果,从而对现有的摄像机自标定方法进行了改进。     

基于Keystone变换的多帧步进频信号处理

针对运动目标在步进帧间跨高分辨距离单元走动的问题,提出了基于Keystone变换的解决方案来补偿运动目标帧间距离走动造成的影响,并分析了利用多帧步进频信号实现运动目标距离-速度二维高分辨检测的信号处理方法及算法性能.理论分析和仿真结果表明,只要参数设计合理,该方法可以在不需要任何先验速度信息的情况下,实现运动目标的帧间相参积累,获得目标的高分辨速度和距离信息.同时,由于多帧处理有效地提高了相参积累时间,更加有利于微弱目标的检测.     

基于小波变换的分层块匹配多目标跟踪方法

机载的航空相机或弹载的红外CCD(Charge Coupled Device)摄像头都是安装在运动载体上的CCD相机,其连续拍摄的图像背景是运动的,很多情况下要从运动背景中检测其中的运动目标,并进行跟踪.为解决全搜索算法运算量大、搜索时间长的问题,根据小波域中各图像之间的相关性,提出一种基于小波变换的分层块匹配跟踪算法,能从运动背景中检测出多个运动目标,并可计算出多个动目标的形心坐标,绘出各动目标的运动轨迹.该算法与基本块匹配跟踪算法相比,克服了原算法运算量大,信噪比较低时匹配不准确等缺点.     

到定直线与定平面的距离和为常数的点的轨迹

本文证明了当定直线和定平面无公共点或有无穷多个公共点时,到定直线和定平面的距离之和为常数的点的轨迹是两个抛物柱面上的部分无界曲面域。而当定直线和定平面有唯一公共点时,所讨论的轨迹是两个锥面上的有界闭曲面域。     

基于多视图像序列跟踪的SAR地面运动目标检测

为基于合成孔径雷达(SAR)检测地面切向运动目标,提出基于多视图像序列跟踪的检测方法。在SAR多视图像序列上,具有切向速度的地面运动目标在子视图像间的位移轨迹可近似为一条斜线。该算法利用具有方向性约束的动态规划实现动目标在SAR多视图像序列上的轨迹跟踪,进而沿散焦轨迹作非相干积累可显著改善微弱目标检测性能。基于跟踪信息可实现动目标切向速度估计和解Doppler模糊。基于实测机载SAR数据的数值实验证明了该方法的有效性。     

红外图像序列运动小目标的图像流检测法

提出一种利用图像流分析法对红外序列图像中的运动小目标进行检测的算法．首先利用两步分离法对图像进行预处理,筛选出少量的侯选运动目标,然后利用图像流模型建立目标的运动约束方程,在多帧连续图像中检测出真正的目标运动轨迹．实验结果表明,该算法能够对小目标甚至是点目标的运动进行可靠检测．     

平面运动刚体相对速度瞬心的动量矩定理

建立了刚体作平面运动时的相对速度瞬心动量矩定理 ,证明了在任一瞬时 ,当平面运动刚体的质心与速度瞬心的距离保持不变时 ,相对速度瞬心的动量矩定理的形式与相对固定点或质心的动量矩定理相同。用该定理可以简便地解决相同条件下的平面运动问题。     

导引搜索下不对称现象的研究

对于图像制导导弹,采用导引搜索可提高目标的进场概率,但在某些情况下会引起监视器画面移动的不对称现象.找出了引起不对称现象的两个主要原因--视线旋转角速度和导弹的前置速度.在导引搜索条件下,通过仿真研究了攻击具有不同横向速度的目标时的不对称特性,采用不对称因子和等效搜索速度极值对不对称性进行了定量描述.仿真结果显示,在相同初始条件下,目标的横向速度越大,不对称现象越明显.研究结果对图像制导导弹的中制导律和搜索规律设计提供了一些设计依据.     

基于ICA子空间的目标运动变化检测方法

针对实时场景下复杂背景动态变化的特点,在子空间图像差分模型的基础上,提出了一种基于ICA子空间的目标运动变化检测方法,该算法能够检测出两帧图像之间目标运动变化而不是背景变化部分,克服了目前大多数基于简单差分模型的变化检测算法对图像配准精度要求很高的问题．实验结果表明,这种方法能够准确地提取出实时场景中目标的运动变化区域,并具有很强的鲁棒性．