任务书开题报告

1、福建农林大学东方学院本科毕业论文任务书计算机系填写时间：2013年07月15日课题名称视频流中车辆识别与分类学生姓名专业、学号毕业论文基本要求、重点需要研究的问题构建一个视频采集与信号处理、车流量统计的识别系统；通过摄像机进行视 频信号采集，进行信号处理，提取以帧为单位的图像，对图像进行边缘特征提取， 勾画车辆的几何特征，设计车辆的轮廓构造算子，勾勒车辆的轮廓特征和典型特 征；建立车辆的轮廓特征和典型特征的样本库；构造车辆的几何特征和样本几何 特征匹配算法，利用统计规律进行数量统计。计划进度安排第一阶段：论文资料收集、整理、分析，完成开题报告。(2013.7.4 2013.7.20) 第二阶段

2、：审查、修改、完成开题报告。(2013.7.20-2013.7.30)第三阶段：查阅资料，与导师沟通，做出论文初稿.(2013.08.01-2013.11.06)第四阶段：毕业论文中期检查。(2013.11.07-2013.11.10)第五阶段：在导师的指导下，补充和完善论文初稿，完成论文(2014.02.21-2014.03.25)第六阶段：进一步修改、润色与定稿。(2014.03.26)第七阶段：论文答辩。(2014.03.27-2014.04.02)应收集的资料及主要参考文献图像处理、分析与机器视觉(第3版)，(美)桑卡 等著，艾海舟等译，清 华大学出版社，2011。移动流媒体技术，卢宫

3、明，电子工业出版社，2010。指导教师(签名)：职称：系主任(签章):福建疾弥大肾京方肾院DONGFANG COLLEGE, FUJIAN AGRICULTURE AND FORESTRY UNIVERSITY44业伦攵44论文题目：视频流中车辆识别与分类年级专业：学号：姓名：指导教师：职称 副教授制定时间：2013年07月15日一、立题意义及国内外的研究现状与存在问题，主要研究内容及拟解决的关键性问题（含文献综述）1本课题研究的意义本课题的研究的意义是基于视频流中的车辆检测，构建一个视频采集与信号处理、车流量统计 的识别系统；通过摄像机进行视频信号采集，进行信号处理，提取以帧为单位的图像，对

4、图像进行 边缘特征提取，勾画车辆的几何特征，设计车辆的轮廓构造算子，勾勒车辆的轮廓特征和典型特征; 建立车辆的轮廓特征和典型特征的样本库；构造车辆的几何特征和样本几何特征匹配算法，利用统 计规律进行数量统计。并进行及时的处理，可以减少或避免交通拥堵。2国内国外的研究现状基于视频的车辆检测国外发展状况国外许多学者对交通车辆检测技术做了大量相关研究，其中包括判断有没有车辆的到来、车辆 流量的大小、车速的快慢以及车辆牌照的识别等，这些参数的分析涉及到运动目标跟踪、模式识别、 数据挖掘、网络技术等领域，这方面的难点很多，要做到完全自动化而不需要人工干预很难，特别 是视频图像处理和识别是技术上的难点，世

5、界各国的学者为此做了大量的工作，也取得了不少的成 果。1997年Biran Carlson提出了一种实时检测交通流参数的方法，并将其应用于明尼苏达州立大 学开发的Auto scope商业系统中，系统中应用数字图像处理技术来检测车辆、对车辆计数、获得车 速、判断车辆是否出现等交通流参数。在由摄像机拍摄得到的道路视频中设置虚拟传感器，每个虚 拟传感器针对道路图像中的一小窗口进行操作，虚拟传感器状态可以是有车或无车中的一种状态， 通过帧差的方法和在潮湿道路上检测阴影和反射的方法确定传感器的状态，通过监视和控制一个或 多个传感器的状态，可以对车辆进行计数、测量车速、车长、流量、车道占有率和车头时距等一

6、系 列信息。2001年，Fung GS.K等人提出基于三维数据的车辆识别思想，对以往基于二维图像数据的识别 方法进行了较大的改进，利用交通车辆图像序列，在三维的数据集上对车辆进行检测。通过给定的 车辆图像和摄像机参数，车辆的形状可以由四个步骤来近似估计。第一步在两个连续帧之间提取特 征点，第二步是进行特征点的运动估计，第三步是运动矢量特征点的高度估计，第四是基于特征点 高度的三维形状估计。基于视频的车辆检测国内发展状况随着视频交通检测技术的发展，国内的科研人员也不断提出了很多用于车辆检测的新理论和新 技术。近年来，很多国内视频车辆检测技术已经应用在城市交通路口监测和高速公路车速测量等方 面。国

7、内也有很多机构长期从事视频车辆检测技术的研究，对车辆检测中的车辆计数、分类和测速 等基本交通参数的提取都进行了大量的研究工作。车辆检测中常用的图像处理方法有灰度差法，背 景差法，帧差法，边缘检测法等，针对各方法自身的特点，结合所要解决的问题国内学者提出了一 些新方法。上海交通大学自动化系王春波等人在研究复杂的交通环境中检测行驶车辆时，提出了一种新方 法。用序列图像中连续三帧图像的差分化分出运动区域，并用一种基于图论的静止分割产生的区域 信息来修正运动分割的结果。并设计了一个模板来增强图像区域间的对比度，以改进分割效果。在 研究中发现光照对检测效果有很大影响。基于视频的车辆检测与跟踪方法的准确性

8、受环境因素影响很大，其中车辆的运动阴影和车辆间 的遮挡是两个重要因素。采用背景差法进行运动对象分割，并结合运动边缘检测以提高检测的准确 性，对提取出的感兴趣区域按一定规则进行区域融和以检测车辆。该方法能有效解决车辆遮挡和阴 影问题，实时提取交通信息。3存在问题目前世界上基于视频的车辆检测技术路线主要是根据图像的帧差法、背景差法、边缘检测法来 检测车辆信息，具体实现是在摄取的图像中的车道上作标记，根据标记上的灰度值的改变来统计车 辆信息。针对视频车辆检测中的一些技术难点，如图像分割阈值的选取、阴影的抑制、车辆遮挡问 题的解决等，国内学者也提出了一些好的解决方法，但是在环境多变的实际场景中，很难保

9、证一种 方法在任何情况下都能准确的进行车辆目标检测，所以这些技术难点的彻底解决以及将其应用到实 际的检测系统中仍需要进一步深入的研究。4本研究的内容本课题的主要研究内容是基于视频流中的车辆检测，构建一个视频采集与信号处理、车流量统 计的识别系统；通过摄像机进行视频信号采集，进行信号处理，提取以帧为单位的图像，对图像进 行边缘特征提取，勾画车辆的几何特征，设计车辆的轮廓构造算子，勾勒车辆的轮廓特征和典型特 征；建立车辆的轮廓特征和典型特征的样本库；构造车辆的几何特征和样本几何特征匹配算法，利 用统计规律进行数量统计。5拟解决的关键问题关键问题在于系统的实时性，准确性。能够及时准确的通过摄像机进行

10、视频信号采集，进行 信号处理，提取以帧为单位的图像，对图像进行边缘特征提取，勾画车辆的几何特征，设计车辆的 轮廓造算子，勾勒车辆的轮廓特征和典型特征；建立车辆的轮廓特征和典型特征样本库；构造车辆 的几何特征和样本几何特征匹配算法，利用统计规律进行数量统计。二、本课题的主要研究方法、步骤、预期目的1本课题的主要研究方法（1）文献研究法：文献研究法是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、 正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。它包括期刊、 专利、书籍、文摘索引刊。（2）描述性研究法：描述性研究法是一种简单的研究方法，它将已有的现象、规律

11、和理论通过自己的 理解和验证，给予叙述并解释出来。它是对各种理论的一般叙述，更多的是解释别人的论证，但在 科学研究中是必不可少的。它能定向地提出问题，揭示弊端，描述现象，介绍经验，它有利于普及 工作，它的实例很多，有带揭示性的多种情况的调查；有对实际问题的说明；也有对某些现状的看 法等。（3）调查法：调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究 对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法，它综合运用 历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对教育现象进行有计划的、 周密的和系统的了解，并对调查搜集到的大量资料

12、进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供 规律性的知识。调查法中最常用的是问卷调查法，它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究 方法，即调查者就调查项目编制成表式，分发或邮寄给有关人员，请示填写答案，然后回收整理、 统计和研究。2本课题的主要研究步骤（1）定义研究的基本问题（2）查找资料，并通过整理分析完成开题报告（3）根据已有的开题报告，修改并完成最终写作提纲（4）进一步审核资料，做好与导师的沟通工作，做出论文初稿。（5）得出结论，并完成论文。3本课题的预期目的本课题的预期目的是针对构建一个视频采集与信号处理、车流量统计的识别系统；通过摄像机 进行视频信号采集，进行信号处理，提取以帧为单位的图像，对图像进行边缘特征提取，勾画车辆 的几何特征，设计车辆的轮廓构造算子，勾勒车辆的轮廓特征和典型特征；建立车辆的轮廓特征和 典型特征的样本库；构造车辆的几何特征和样本几何特征匹配算法，利用统计规律进行数量统计。三、研究工作总体安排及具体进度第一阶段：论文资料收集、整理、分析，完成开题报告。(2013.7.4-2013.7.20)第二阶段：审查、修改、完成开题报告。(2013.7.20-2013.7.30)第三阶段：查阅资料，调查研究，与导师沟通，做出论文初稿(2013.08.