Tiến Sĩ Nghiên cứu phát triển một số thuật toán phát hiện và phân loại phương tiện từ dữ liệu video giao thô

i


MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU . iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT . iv
DANH MỤC CÁC BẢNG . v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ . vi
MỞ ĐẦU . 1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ PHÁT HIỆN VÀ PHÂN LOẠI PHƯƠNG
TIỆN GIAO THÔNG TỪ VIDEO 8
1.1. Cơ sở lý thuyết và những khái niệm cơ bản . 8
Dữ liệu video số . 8 1.1.1.
Mô-men bất biến 12 1.1.2.
Hình dạng và Khối đối tượng chuyển động . 13 1.1.3.
Đường viền đối tượng 13 1.1.4.
Nền và đối tượng chuyển động 21 1.1.5.
Entropy của khối 22 1.1.6.
Biểu diễn hình dạng đối tượng theo vector khoảng cách 25 1.1.7.
1.2. Một số phương pháp và công trình nghiên cứu liên quan 29
Hệ thống điều khiển giao thông và giám sát an ninh . 30 1.2.1.
Hệ thống phát hiện và phân loại xe dựa trên video . 32 1.2.2.
Hệ thống giám sát giao thông dựa trên độ dài . 34 1.2.3.
Hệ thống giám sát tích hợp phát hiện, theo dõi, phân loại 36 1.2.4.
Phát hiện đối tượng 38 1.2.5.
Phân loại đối tượng 41 1.2.6.
1.3. Hướng tiếp cận của luận án 45
Sơ đồ khái quát hướng tiếp cận xử lý bài toán 45 1.3.1.
Xác định vùng quan tâm và nhiệm vụ của luận án 47 1.3.2.
1.4. Kết luận chương 1 . 49
Chương 2. PHÁT HIỆN ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG TỪ VIDEO DỰA
TRÊN MÔ HÌNH GAUSS HỖN HỢP THÍCH NGHI VỚI THAY ĐỔI
ÁNH SÁNG 51
2.1. Một số thuật toán phát hiện chuyển động . 51
Thuật toán trừ nền cơ bản 51 2.1.1.
Thuật toán trừ nền trung bình: . 53 2.1.2.
Thuật toán Σ-Δ: 54 2.1.3.
Thuật toán Σ-Δ cải tiến: . 56 ii

Thuật toán thống kê khác biệt cơ bản 58 2.1.5.
Mô hình Gauss hỗn hợp . 61 2.1.6.
Đánh giá các thuật toán trừ nền thông qua một số phép đo . 66 2.1.7.
2.2. Mô hình và thuật toán đề nghị 72
Mô hình GMM đề nghị 72 2.2.1.
Thuật toán trích chọn khối chuyển động (EMB) . 77 2.2.2.
2.3. Phương pháp đếm phương tiện giao thông áp dụng mô hình GMM
thích nghi thay đổi ánh sáng kết hợp luồng quang học . 78
Sơ đồ khối tổng quát 79 2.3.1.
Thuật toán phát hiện và gán nhãn cho khối (SLBBI) 82 2.3.2.
Thuật toán trích chọn luồng quang học (EBOF) . 83 2.3.3.
Kết quả thực nghiệm. . 86 2.3.4.
2.4. Kết luận chương 2. 91
Chương 3. PHÂN LOẠI PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG TỪ VIDEO
DỰA TRÊN ĐẶC TRƯNG HÌNH DẠNG 93
3.1. Phân đoạn khối phương tiện dựa trên kích thước . 93
Phân tích kích thước phương tiện 93 3.1.1.
Thuật toán phân loại theo kích thước 95 3.1.2.
3.2. Phân loại phương tiện bằng kết hợp kích thước ảnh và hình chiếu
hình dạng khối phương tiện . 98
Ý tưởng phương pháp 99 3.2.1.
Giai đoạn chuẩn bị CSDL 100 3.2.2.
Thuật toán phân loại dựa trên độ dài và hình chiếu đối tượng 101 3.2.3.
3.3. Phân loại phương tiện dựa trên đường viền biểu diễn bằng số phức . 103
Sơ đồ khái quát . 104 3.3.1.
Xấp xỉ độ dài đường viền và thuật toán Douglas Peucker . 104 3.3.2.
Thuật toán CCAVC 107 3.3.3.
Kết quả thực nghiệm: . 111 3.3.4.
3.4. Kết luận chương 3 . 114
PHẦN KẾT LUẬN . 116
PHỤ LỤC 1
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 119