开题报告 ( 郭培亮).doc

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1、毕 业 设 计（论文）开 题 报 告题 目： 基于视频的运动车辆 检测跟踪系统的设计与实现 学 院： 计算机学院 专业名称： 计算机科学与技术（1）班 学 号： 5 学生姓名：郭培亮 指导教师： 成俊 2015 年 3 月 9 日1、课题来源在智能交通系统中，首要的问题是交通信息的采集和处理，包括车辆的检测与跟踪。本课题在基于视频的基础上，对运动车辆进行检测和跟踪，并实现一个运动车辆检测跟踪系统。首先由图像采集设备得到实时交通场景的视频序列图像，然后将序列图像传送到车辆检测模块进行车辆检测和分割提取，而后对识别出来的车辆进行跟踪，最后根据跟踪的结果绘制出车辆的运动轨迹。2、研究目的和意义随着现

2、在信息技术、多媒体技术和计算机网络技术的飞速发展，数字化已经成为信息表示的一种重要手段，得到了广泛的应用。数字化为信息的存取提供了极大的方便性。同时也提高了信息表达的效率和准确性。特别是随着计算机网络的发展。数据的传输和交换越来越简单,借助于计算机系统、数码相机、扫描仪、打印机等设备可以方便、快速地传送数字信息各个地方。但是随之而来的副作用也越来越多。如数字化文件或作品被使用者恶意的修改。并在没有得到作品所有权的许可下拷贝和传播有版权的内容。如：盗版者需点几下鼠标就可以得到复制品,几乎与原版一样,并以此获取暴利，而有些具有特殊意义的信息。如涉及商业和视频广播、政府机要、国家机密、司法诉讼等。如

3、果找到非法复制。则产生更严重的后果。这一系列数字化技术本身的可复制和广泛传播的特性所带来的负面效应。已严阻碍了信息产业健康持续发展。如何保护所传输信息的安全性、可靠性，信息来源的可信性、不可抵赖性，如何保护个人隐私(例如：远程医疗的电子病历、财务支出、嗜好等)，如何保护产权等，都不是容易解决的问题。这些信息保密和产权(版权)保护都可以依赖于数字水印技术。 数字水印技术是目前信息安全技术领域的一易感知水印。也就是水印的不可见性。只有专用的检测器才可以检测出隐藏的数字水印。作为信息隐藏技术的一个重要分支的数字水印技术在真伪辨别、隐蔽通信、标识隐含、电子身份认证等方面具有重要的应用价值。信息隐藏与数

4、据加密技术都是为保护秘密信息的存储和传输，使之免于遭到攻击者的攻击和破坏，从而实现信息安全的重要技术，但两者却有本质的区别。在数字水印技术中应用数据加密技术，能使加密内容具有不可观展性，不易进行非法传播。作为版权保护的数字水印技术不仅具有信息隐藏技术的一般特点，它还有其固定的特点和研究方法。它是通过一定的算法在被保护的静止的图像、音频、视频等数字多媒体对象中嵌入某些秘密信息水印，来证明版权的归属或者跟踪侵权行为。水印这一秘密信息的嵌入，需要具备不能被人的感知系统所察觉，以及不影响原内容的价值和使用等基本特性，并且结合数据加密技术，可以使得其难以被清除或破坏。这表明，对于版权保护的数字水印技术必

5、须具有较强的不可感知性、安全性和鲁棒性。数字媒体版权保护的水印技术还处于发展之中,上述方面也不可能包含其所有可能的应用领域,但可以看出数字水印技术未来的应用市场将会更加广阔。3、国内外研究现状和发展趋势综述数字水印技术的研究始于 20 世纪 90 年代初期，90年代以来,人们对数字水印的研究兴趣发展迅速。到目前为止,数字水印从研究对象上看主要涉及图像水印、视频水印、音频水印、文本水印和三维网格数据水印等几个方面。其中大部分的水印研究和论文都集中在图像研究上。其原因在于图像是最基本的多媒体数据。且互联网的发展为图像水印的应用提供了直接大量的应用需求。到了 20世纪 90 年代末期，有些公司开始正

6、式地销售水印方面的产品了。 随着信息技术交流的增快增多，使得水印技术得到迅猛发展，我国国内的一些研究单位也逐步从技术跟踪已经转向深入系统的研究了，许多的研究所和高校也纷纷地投入到数字水印技术的研究当中。数字水印的应用研究成为了国内外公司和学术界的焦点。大部分的工作致力于寻求同时满足保真度、鲁棒性和经济约束的平衡点。针对几何和时间上失真的研究,也有稳步进展。虽然没有突破性的成果,但是应用于实际很有意义。现在的数字水印技术很多，但主要分为两大类。一类是空间域数字水印算法，它是与变换域相对的，即不需要对图像进行任何变换而直接在图像的每个像素上进行水印嵌入的方法。该算法最大的优点是嵌入水印后的图片具有

7、良好的抗几何失真性，而最大的弱点是抗信号失真的能力比较差。那另一类就是基于变换域的数字水印技术，这些技术的原理都是利用某种变换方法将数字图像变换到频域，然后通过修改某些特定频域系数的方法来嵌入水印信息，通过逆变换再将其挽回空间域，即可得到嵌入水印后的图像。4、本课题的主要研究内容及拟采取的技术路线、试验方案数字水印是一种隐藏在数字化图像、视频或音频等多种媒体中的信息，在版权保护、防伪认证、隐蔽通信等领域具有重要的应用价值。本课题基于VisualC+，设计并实现一个数字图像水印系统。数字图像水印系统的主要功能是，根据数字图像水印的基本模型，从实际数字图像水印处理的需求中衍生出来的。数字图像水印系

8、统主要包含了水印的生成、嵌入、检测和提取4个主要部分。本文主要包括五个章节，主要的研究内容和结构安排如下： 第1章 绪论 主要介绍论文的研究目的与研究意义以及数字水印技术的国内外研究现状和发展趋势，还有数字图像水印系统会采取的技术分析，以及技术的评价指标。 第2章 数字水印系统的需求分析 首先介绍了数字水印系统的用户需求特点分析，其次介绍系统的功能需求及结构化分析，系统用例模型分析及数据字典。 第3章 系统的总体结构及数据库设计首先介绍了本文所设计的数字水印系统的开发语言C+和开发环境。其次介绍系统的设计与实现，其中分为：1.系统的总体架构2.系统的流程设计3.系统的功能模块设计4.系统的数据

9、库设计（数据库的概念结构设计和逻辑结构设计）第5章 系统的详细设计及实现展现用户登录功能的实现、系统主要界面的实现、水印嵌入过程的实现、水印提取过程的实现。第6章 系统测试分为测试内容及计划（用例设计表）和测试结果分析。第7章 总结展望本章主要是总结本文的主要工作，并在分析自己工作的同时对未来的进一步研究和改进工作进行展望。第8章 参考文献列举本文所参考引用的书目。5、研究基础（1） 由于 C+的灵活多变、快速高效的运行能力和面向对象的编程思想等优点，在过去的二三十年的时间里，数字图像处理开发和实现的算法主要是用 C+，并且 C+也成为了商业软件开发领域中使用最为广泛的语言。a开发语言Visu

10、al C+介绍：C+是在C语言的基础上开发的一种通用编程语言，应用广泛。C+支持多种编程范式 面向对象编程、泛型编程和过程化编程。 其编程领域众广，常用于系统开发，引擎开发等应用领域。C+语言灵活，运算符的数据结构丰富、具有结构化控制语句、程序执行效率高，而且同时具有高级语言与汇编语言的优点，与其它语言相比 ，可以直接访问物理地址，与汇编语言相比又具有良好的可读性和可移植性。总得来说，C+语言的主要特点表现在两个方面，一是尽量兼容C,二是支持面向对象的方法。它操持了C的简洁、高效的接近汇编语言等特点，对C的类型系统进行了改革的扩充，因此C+比C更安全，C+的编译系统能检查出更多的类型错误。另外

11、，由于C语言的广泛使用，因而极大的促进了C+的普及和推广。b关键技术OpenCV介绍：OpenCV的全称是：Open Source Computer Vision Library。OpenCV是一个基于（开源）发行的跨平台计算机视觉库，可以运行在Linux、Windows和Mac OS操作系统上。OpenCV提供的视觉处理算法非常丰富，并且它部分以C语言编写，加上其开源的特性，处理得当，不需要添加新的外部支持也可以完整的编译链接生成执行程序，所以很多人用它来做算法的移植，OpenCV的代码经过适当改写可以正常的运行在DSP系统和单片机系统中，这种移植在大学中经常作为相关专业本科生毕业设计或者研

12、究生课题的选题。（2） a.已经具备的条件:Visual C+的程序开发基础，数据库基础，opencv技术和已有数字图像水印的嵌入和提取方法。b.未具备的条件及提出的解决方案：由于不同的数字水印算法有不同的特点，例如空间域的水印算法鲁棒性较好，但是这些算法能够嵌入的水印信息较少，而频率域的水印算法能够实现较多水印信息的嵌入，但是算法较复杂。而水印算法和置乱加密技术的融合能很好地提高数字水印的安全性。所以我们要根据实际应用情况选择适当的数字水印算法。6、预期达到的目标及进度安排预期目标：（1）掌握运动目标检测技术； （2）掌握运动目标跟踪技术； （3）能较为熟练地运用OpenCV的关键技术；（4

13、）熟练地运用VisualC+2010进行编程；（5）设计运动车辆检测跟踪系统的总体结构和主要流程； （6）编程实现运动车辆检测跟踪系统的功能。最终完成整个系统的整体设计及程序编写，实现在基于视频的基础上，对运动车辆进行检测和跟踪。进度安排：毕业设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1系统研究，参考资料收集2014.12.20-2015.1.152熟悉问题的背景知识，进行系统分析2015.1.16-2015.2.53系统实施步骤分析及各函数定义2015.2.6-2015.2.284代码编写及测试2015.3.1-2015.3.315完善系统，毕业论文初稿撰写2015.4.1-2015.4.246完

14、成软件说明和论文终稿，并准备答辩2015.4.25-2015.5.107、阅读的主要文献、资料1冯伟兴，梁洪，王臣业.Visual C+数字图像模式识别典型案例详解M.北京:机械工业出版社,2012.2沈晶，刘海波，周长建.Visual C+数字图像处理典型案例详解M.北京：机械工业出版社,2012.3 徐国艳,王传荣,高峰,王江峰.车辆视频检测感兴趣区域确定算法J.北京航空航天大学学报.2010(07)4杜艾永,李立顺,孙铂.基于数据仓库的车辆检测管理信息系统研究J.军事交通学院学报. 2010(03)5 何得平,朱光喜,赵广州.基于角特征和Mean-shift的车辆跟踪方法J.计算机工程.

15、 2010(06)6 高琳,刘直芳,唐鹏.基于多信息综合的运动车辆跟踪算法J.计算机工程与应用. 2008(07)7 宋新,沈振康,王平,王鲁平.Mean shift在目标跟踪中的应用J. 系统工程与电子技术. 2007(09)8 陈兆学,郑建立,施鹏飞.基于Mean Shift方法的视频车辆检测与分割J.上海理工大学学报. 2007(02)9 李前程,方向忠.基于道路的运动车辆检测J.信息技术.2007(03)8 常发亮,马丽,乔谊正. 遮挡情况下基于特征相关匹配的目标跟踪算法J.中国图象图形学报.2006(06)10 张海英,李彦斌,潘永湘.一种基于图像边缘检测的小波阈值去噪方法J.计算机应用. 2006(01)黄 石 理 工 学 院毕业设计（论文）开题报告评议表姓名学号班级名称指导教师报告题目报告日期 年 月 日报告地点对开题报告的评价和意见：（从论文难度、论文工作量、研究方案的可行性、对文献资料及题目的了解程度、从报告中反映出的综合能力和表达能力、对开题报告的总体评价等方面来评价，是否同意开题） 指导教师签名：日 期：各二级学院学院（部）意见 主管院长签名：日 期：备 注