基于计算机视觉的互动投影系统是一种用于增强现实的人机交互设备,正成为日常生活中常见的娱乐工具和交互式信息展示平台。主要包括运动分析和场景播放两个部分。其在场景播放的同时,利用摄像头监控投影区域,感知人体运动信息,并将其反馈给系统实现场景变化,进而实现人机互动效果。目前对互动投影系统的研究主要集中在系统的实现方法、大屏幕高分辨率的拼接显示、投影仪-摄像头的光度校准和几何标定等方面,然而对互动投影中运动分析的研究相对较少。为此,本文针对互动投影系统对运动分析的特定需求,对运动目标检测算法和多目标跟踪算法进行了深入研究,并在此基础上设计实现了一个互动投影原型系统。因此,本文的主要工作内容如下:　　 1.深入研究典型的运动目标检测算法,针对互动投影系统应用需求,实现了一种基于背景差的实时多目标检测算法,在此基础上提取目标颜色直方图、信息熵等特征。　　 2.提出了一种基于自适应混合粒子滤波和自适应数据关联的多目标跟踪方法。该方法采用基于背景差检测的混合粒子滤波器并将跟踪置信度引入目标的状态量中,根据跟踪置信度大小自适应地加强或减弱关联强度进行数据关联;同时根据数据关联结果分析目标出现、目标消失、目标衍生、目标相遇等复杂运动情况,对每个目标进行自适应混合粒子滤波跟踪。　　 3.设计了一种基于运动轨迹的目标行为判断方法。通过将互动投影区域划分为边缘区域和中央区域,利用多目标跟踪后得到的目标历史状态信息和轨迹,对目标在投影区域内的运动行为进行了简单判断,以便提高人机互动效果。　　 4.在上述工作的基础上设计实现了一个互动投影原型系统,经测试表明,该系统具有较好的实时性和互动效果。