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在图像处理领域,视频图像序列中运动目标的分割与跟踪是一个被广泛研究的热点。在众多的分割和跟踪方法中,本文将研究对象定位在具有一定复杂背景下单个平移运动的刚体,结合基于块的运动检测和主动轮廓模型分割目标的优点,提出了一个简单而有效的复杂背景下运动目标分割与跟踪系统,并取得了良好的效果。 本方案的实现过程为: 分割部分:对运动目标的前后三帧进行两次块匹配运动检测,通过找出两个匹配结果中运动图像块的公共部分,获得组成运动目标的图像块;求出运动目标图像块的形心作为运动目标的中心,以此中心为端点,向四周发散出角度间隔为θ的n条射线,射线的另一端终止于图像的边缘;在每条射线上按照一定的准则(点的梯度和与目标中心的距离在一定阈值范围内)找出n个初始轮廓点;以这些初始轮廓点作为主动轮廓模型(snake)的初始点,用改进的贪婪算法使snake收敛到待分割的运动目标轮廓上。 跟踪部分:根据刚体运动的特点(运动区域具有一致性和不发生较大的形变)求出运动目标的平均位移矢量,与在分割部分求出的目标的轮廓点的位置相加,作为下一帧跟踪的初始轮廓点,结合改进的snake能量函数使其更精确地收敛到运动目标轮廓上,达到准确跟踪的效果。 实验证明,本方案对于帧间位移较为明显的单个平移运动刚体,特别是外部轮廓较为平滑的物体具有良好的分割与跟踪效果。