河北中医药大学-河北中医药大学
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大连海事大学
(
一号宋体加粗居中
)
毕
业
论
文
加粗居中)
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装
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订
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(
48
号宋体
二○一○年六月
(三号宋体加粗居中
)
1
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基于低分辨率视频的手势运
动方向检测
(标题:二号宋体居中)
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专业班级:
p>
电子商务
3
班
(二号宋体居
< br>中)
姓
名:
李国臻
(二号宋体居
中)
指导教师:
王春立
(二号宋体居
中)
信息科学技术学院
(二号宋体居中)
摘
要
本文针对手机摄像头所获取的视频
文件,进行手势运动
方向的检测。针对低端摄像头视频图像的特点,本文采用了
基于背景去除和肤色模型的方法对手部区域进行检测,并判
别手部运动的
方向。
首先,获取视频图像序列,即从视频文件中获取每一帧
图像作为待检测的视频图像序列;其次,对获取的视频图像
序列中的每一
帧图像进行颜色模型转换、背景去除、图像二
值化、形态学处理等预处理;然后
,
利用区域增长方法来检测
视频图像序列中的手部连通区域,并计
算每帧图像中手部区
域的中心;最后根据图像序列中手部区域中心位置的变化来
判断手部运动方向。
本文在
Visual c++6.0
开发环境下,借助于
OpenCV
开放
平台,
设计并实现了基 于低端摄像头视频手势运动检测系统,
得到了较好的检测效果。
关键词:运动目标检测;颜色模型;区域增长
I
ABSTRACT
Moving
target
detection
in
video
is
to
determine
whether
there is a moving target
in the sequence of video images and to
identify the location and trajectories
of the moving target. With
the
popularization
of
camera
functions
in
mobile
phones
and
other
electronic
products
,it
is
increasingly
become
a
kind
of
application needs to use gestures to
control the mobile phones, so
the
problems of moving target detection based on the
cameras of
mobile phones
are drawing more and more attention. However,
the
cameras
that
are
widespread
used
in
mobile
phones
are
mostly
low-end
cameras,
as
the
video
files
gained
from
the
low-end cameras have some shortcomings
such as big noise and
low-resolution,
thus there is a certain degree of difficulty in
the
detection of the moving targets.
Keywords: moving target
detection
,
color model conversion
II
目
录
第
1
章
绪论
.
.................. .................................................. .....
1
1.1
课题研究的背景及意义
.
.......... ...............................
1
1.1.1
视频运动目标检测的研究现状
.
...................
1
1.1.2
运动目标检测技术
.
............ ...........................
2
1.2
本章小结
.
. .................................................. ..............
3
第
2
章
基础知识
.
................ .................................................
4
2.1
视频图像预处理
.
............. ........................................
4
2.1.1
常用颜色模型
.
.............. .................................
4
第
3
章
视频图像预处理
.
............. ........................................
7
3.1
引言
.
.................. .................................................. .....
7
结论
.
...................................... ...............................................
1
0
参
考
文
献
p>
.
..................................... ..................................
1
1
致
谢
. p>
............................................. ................................
1
2
附录
1
.
................................... ...............
错
误!未定义书签。
III
基于低分辨率视频的手势运动方向检测
基于低分辨率视频的手势运动方向检测
第
1
章
绪论
本模板只是作为本科论文格式示例作用,为尽可能
涵盖
《毕业论文撰写规范》规定的内容,部分图片或表格与论文
内容无关,该模板论文无研究意义,师生只做格式参考。
1.1
课题研究的背景及意义
摄像头(
cam era
)又称为电脑相机、电脑眼等,它作为
一种视频输入设备,在过去
被广泛的运用于视频会议、远程
医疗及实时监控等方面。近些年来,随着互联网技术的发
展,
网络速度的不断提高,再加上感光成像器件技术的成熟,使
得摄像头得到了越来越广泛的应用。
1.1.1
视频运动目标检测的研究现状
视频序列中运动目标的检
测与跟踪是计算机视觉和图像
编码研究领域的一个重要课题,在机器人导航、智能监视系
统、交通检测、医学图像处理以及视频图像压缩和传输等领
域都
有广泛的应用。运动目标检测就是判断视频序列中是否
存在运动目标,并确定运动目标的
位置。运动目标的提取主
要包括运动检测以及目标提取两个步骤,其中运动检测处于
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整个视觉监视系统的最底层,是各种后续高级处理如目标分
类,行为
理解等的基础。
1
基于低分辨率视频的手势运动方向检测
1.1.2
运动目标检测技术
运动目标检测技术研究如何完成研究对象(图像序列)
中感兴趣的目标区域的“准确定
位”问题。
1.1.2.1
光流法
三种传统的运动目标检测算法之一。当物体运动时,在
图像上对
应物体的亮度模式也在运动,从而称光流是图像亮
度模式的视在运动。光流法检测采用了
目标随时间变化的光
流特性。
1.1.2.2
帧间差分法
三种传统的运动目标检测算法之一。帧间差
分式检测相
邻两帧图像之间变化的最简单、最直接的方法,它是直接比
< br>较了两帧图像对应像素点的灰度值的不同,然后通过阈值来
提取序列图像中的运动
区域。二值图像中为“
0
”的像素对应
在前后两帧图像之
间没有发生(由于运动而产生的)变化的
地方,为“
1
” 的像素对应两帧图像间发生变化的地方,这常
是由目标运动而产生的。
计算得到如式(
1.1
)
。
Q
s
?
?
?
h
?
z
?
3
2
F
4
5
???
(
1.1
)
其中,
Es
、
Ec
——基体和涂层 的平均弹性模量;
α
s
、
α
c
——基体和涂层的热膨胀系数;
Δ
T
——喷涂前后温差;
D
、
d
——基体和涂层的厚度。
将查得各值代入公式得:
C
?
2
0
p>
k
1
*
R
< br>T
0
(
1
?
m
)
k
?
1
?
T
?
2
?
1
.
4
1
?
287
?
285
?
(
1
?
0
.
286 p>
)
1
.
4
?
1
3
2
基于低分辨率视频的手势运动方向检测
?
p>
392
.
9
m
s
(
1.2
)
处理过程如图
1.1
所示。
图
1.1
手部运动方向检测结构图
由
图
1.1
可以知道,当得到一个变量的概率密度函数
时,熵就可以用来度量其状态的连贯性,同时,熵也是能量
的一种表示
。
1.2
本章小结
视频序列中运动目标的检测与跟踪是计算机视觉和图像
编码研究领域的一个重要
课题,在机器人导航、智能监视系
统、交通检测、医学图像处理以及视频图像压缩和传输
等领
域都有广泛的应用。运动目标检测就是判断视频序列中是否
存在运动目标,并确定运动目标的位置。
3
基于低分辨率视频的手势运动方向检测
第
2
章
基础知识
基于视频序列的运动目标检测与跟踪涉及到很
多研究领
域,如数字图像处理、计算机视觉、信息融合、模式识别与
人工智能等。
2.1
视频图像预处理
2.1.1
常用颜色模型
颜色模型的用语是在某些标准下用通常可
接受的方式简
化彩色规范。本质上颜色模型是坐标系统和子空间的规范。
位于系统中的每种颜色都由单个点来表示。
(
1
)
RGB
彩色模型
在
RGB
模型中,每种颜色出现在红、绿、蓝的原色光谱
分
量中,这个模型基于笛卡尔坐标系。
图
2.1
所示的立方体。图中
R
、
G
、
< p>B位于
3
个角上。在
该模型中,灰度
等级沿着主对角线从原点的黑色到点(
1
,
1
,< /p>
1
)的白色分布。
图
2.1 RGB
彩色立方体示意图
4