视频序列中人体跳水运动目标的跟踪研究.doc

摘要
在计算机视觉领域，人体运动分析的研究正因其广泛的应用前景而越来越受到研究者的重视。对图像序列中的人体运动进行跟踪是其中的关键技术。由于人体运动的特殊复杂性，有的研究方法对人体加上了许多限制条件。这里提出了一种新的方法来进行人体跟踪。这个方法不针对特定的人体运动方式，能对复杂、变化背景中的人体各部位的大幅度运动进行跟踪。其基本思想是在建立人体模型的基础上，按自上而下的顺序依次跟踪人体各部分。并在其中用了基于图像差分的运动预测算法。论文最后给出了实验结果。

本项目主要对跳水运动视频序列中人体跳水翻腾动作进行跟踪分析。通过本课题的研究，论文要求达到：
1.对人体运动跟踪这一课题有深入的理解，了解国内外人体跟踪方面的一些情况。参考有关文献，对已知的一些人体跟踪方法进行分析，比较它们之间的优缺点，并举例说明各种方法实现的效果如何。

2.在对已知人体运动跟踪方法研究的基础上，提出一种改进的方法来进行人体跟踪。详细说明这种方法的工作原理，并能结合运用结果，与已知方法进行一系列的比较。

关键词 ：　人体运动跟踪；人体模型；运动识别；图像差分；

 
ABSTRACT
In the field of computer vision,the research on human motion analysis is attracting many researchers’attention with its wide application prosect.The key technical issue is the human motion tracking in the image sequence.Because of the complexity of human motion,the existing research methods impose limitation on human.A new approach to track the human motion is brought forward in this paper.Instead of aiming at a given human motion mode,it can track large motion from frame to frame im a complex, variational background.The main scheme is to track every part of human body from top to bottom on the basis of human model.The image-dif-ference-Based motion estimation and the divided region histogram similarity algorithm are used.The final result is given at the end of the paper.
This project mainly the human body diving tuck dive movement carrieson the track analysis to the diving movement video frequency sequencein. Through this topic research, the paper request achieved：
Tracks this topic to the human body movement to have the thorough understanding, understands the domestic and foreign human bodies trackaspect some situations. Refers to the related literature, carries onthe analysis to the known some human body track methods, compared withthem between the good and bad points, how and explains with example seach method realization effect.
In to the known human body movement track method research foundation in, proposed one improvement method carries on the human body track.The specify this method principle of work, and can unify the utilization result, carries on a series of comparisons with the known method.

Key Words: Human motion tracking;  Human model;  Motion recognition;   Image difference.
 
目 录
摘要 1
ABSTRACT 2
目 录 3
第一章：人体运动跟踪概述 4
1.1人体运动跟踪简介 4
1.2人体运动分析的主要内容 6
1.2.1 从复杂背景中提取运动人体 6
1.2.2 人体运动的跟踪和标定 6
1.2.3 人体行为的识别和理解 8
1.3国内外研究方法与发展趋势 8
第二章：已知的人体运动跟踪方法的分析 10
2.1常用人体跟踪方法的分类 10
2.2运动目标的跟踪识别过程及算法 11
2.2.1帧差法 11
2.2.2模板匹配法及其改进 12
2.2.3基于灰度特征的搜索算法 13
2.3.4块匹配方法 14
2.2.5 光流跟踪方法 14
2.3几种典型的人体跟踪方法 15
2.3.1差分消影法 15
2.3.2利用卡尔曼滤波器进行人体运动跟踪 18
2.4本章小结 19
第三章：基于模型的人体运动跟踪 19
3.1引言 19
3.2人体模型 20
3.3骨架跟踪 21
3.3.1头部 22
3. 3.2　躯干 25
3.3.3　四肢 26
3.4实验与分析 26
2.5结论 26
第四章 总结与展望 27
4.1总结 27
4.2未来工作展望 27
致谢 27
参考文献 27