基于MATLAB的动态背景多目标实时跟踪系统

资 源 简 介

本项目通过混合高斯模型实现动态背景建模，结合改进帧差法与形态学处理进行多目标检测，并采用卡尔曼滤波算法实现目标实时跟踪，适用于复杂场景下的运动目标分析。

详 情 说 明

基于形态学建模与卡尔曼滤波的动态背景多目标实时跟踪系统

项目介绍

本项目是一个面向复杂动态场景的多目标实时跟踪系统。系统采用混合高斯模型（GMM）进行动态背景建模与分离，结合改进的帧差法与形态学处理实现精确目标检测，并利用卡尔曼滤波与匈牙利算法完成多目标的稳定跟踪与轨迹管理。系统能够有效应对背景干扰，提供实时的目标跟踪可视化与数据分析输出。

功能特性

• 动态背景分离与建模：采用混合高斯模型对动态背景进行实时建模，有效分离运动目标与背景噪声。
• 多目标检测与识别：结合改进的帧差法与形态学处理，实现复杂场景下的目标精确检测。
• 实时目标跟踪：通过卡尔曼滤波预测与匈牙利算法匹配，实现多目标的稳定跟踪与轨迹保持。
• 轨迹分析与可视化：实时显示目标运动轨迹，记录跟踪历史数据。

使用方法

1. 准备输入：准备符合要求的视频文件（MP4, AVI等）或配置实时摄像头。
2. 配置参数：根据需要调整目标最小尺寸、跟踪数量上限、灵敏度等初始化参数。
3. 运行系统：执行主程序，系统将开始处理视频流并进行多目标跟踪。
4. 查看结果：系统会实时显示带跟踪框和轨迹的视频画面，并生成跟踪数据文件和性能报告。

系统要求

• 输入视频流：支持标准视频格式（MP4, AVI等）或实时摄像头输入。
• 分辨率要求：最低640×480像素，推荐1280×720及以上。
• 帧率支持：支持15-60fps的输入视频流。
• 输出内容：

- 实时跟踪画面（标注目标边界框、ID编号和运动轨迹） - 跟踪数据文件（CSV格式，含时间戳、目标ID、位置坐标、速度信息） - 性能指标报告（跟踪成功率、误检率、实时帧率等） - 轨迹分析图表（目标运动轨迹可视化图表和统计特征分析）

文件说明

主程序文件作为系统的核心入口，承担了视频流初始化和核心处理循环的调度功能。其主要实现了动态背景建模、运动目标检测、多目标跟踪与数据关联、实时可视化渲染以及跟踪数据的输出与记录等一系列完整的处理流程，确保了系统从输入到输出的顺畅运行。