基于dsp的运动目标自动跟踪系统的设计和研究（可复制）.pdf

摘要现。研究了Ⅸ男阅芴氐悖岢隽艘訲为核心处理关键词:运动目标检测,模板匹配,自动跟踪,云台,珻随着社会的快速发展,目标跟踪系统的发展已经越来越成熟,它被广泛应用于军事、工业和商业等领域中,已经成为了现实生活中不可缺少的一部分。智能化的提出,更促进了目标跟踪系统的发展,目前运动目标的自动跟踪已经成为监控领域中最热门的话题之一,更重要的是,它的出现实现了从被动跟踪模式向主动跟踪模式的转变,并且通过对运动目标的计算和预测,能实现对运动目标的智能跟踪。论文首先研究了基于运动目标的识别和跟踪的算法。分析了在有运动目标存在的图像序列中目标的检测方法,确定了运动目标质心的求取方法,在这个基础上提取出了运动目标的模板,并把此模板应用于进一步的运动目标匹配与跟踪中。随后论文研究了基于脑硕勘曜远傧低车纳杓坪褪器的运动目标自动跟踪系统的硬件实现方案,并进行了论证。该硬件电路包括视频解码疍、视频编码疉、数据缓冲器、⑹荽娲⒑裙δ苣?椤1疚南晗附樯芰嗽硕勘曜远傧低持懈鞲龉δ苣?榈硬件电路设计及系统时序的设计和实现。经过对所设计的系统的实际测试,软硬件性能均达到了实时性、可靠性和稳定性等指标。该课题已经成功的结题,各项指标均满足合作单位的要求。疊
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第一章绪论背景目标跟踪系统是随着电视、摄像机和微处理芯片的出现和发展而壮大起来的。在短短的几十年的发展历程中,伴随着新技术革命的不断冲击,目标跟踪系统经历了好几个阶段】【浚⒁欢砸患嗫叵低这是目标跟踪系统最早期的形式,主要是以监视器蠖嗍际堑缡和摄像机一对一监视为主,连接方式是靠视频电缆一对一直接相连,这种连接方式有多少个摄像机就需要多少个监视器。⒖刂频缏废低人们在实践中慢慢地发现,这一对一监控模式是一种极大的资源浪费,随之逐渐出现了视频切换器,来弥补这一缺陷,伴随着变倍镜头及云台的引入,控制器也开始出现。但是此时的切换控制电路系统因受技术的限制,只是简单的硬件电路组合,视频切换和控制是独立的,控制多是采用多路开关,配合多芯电缆一对一直接连接的线控方式。这种控制电路系统的缺点是传输距离要求不能太远,而且布线复杂,操作繁琐,难以实现多中心控制,系统容量小,扩展困难,不能实现区域联网。⑽⒋砥骷嗫叵低二十世纪七、八十年代,随着新技术革命的兴起,微处理器开始发展起来,微处理器开始用于闭路监控系统中,它将切换电路和控制电路合二为一,这是一个很大的进步。但受当时单片机的限制,系统功能容量及运行速度有限,体积大,容易死机,无对话式屏幕菜单,缺乏良好的人机界面,而且操作步骤多,兼容性差,系统升级困难,因此这一微处理监控系统也越来越跟不上时代的步伐。⒐尚褪质悠蹈傧低九十年代,随着数字视频技术的高速发展,数字化的概念开始慢慢被人们所接受。一些厂商看到这一领域有好的发展前景,将本身用于民用的一些视频技术转化过来,推出了应用于监控领域的目标跟踪视频系统,由于这些厂商以前没有监控领域的背景和实际经验,设计出来的产品也许在视频处理上有一定的特长,但往往不符合安全要求和行业规范。这类系统虽然有一个漂亮的界面,标榜为数字化系统,但在功能需求上不符合公安部安防标准,存在安全隐患,并且大多数
目标自动跟踪系统发展现状都是功能简单的小系统,无法进行系统扩展。⒛勘曜远俟芾硐低随着芯片的发展,单片芯片提供的功能越来越强大,速度也越来越快,为了朝着监控的便携发展,越来越多的监控系统设计基于脱离的单片板,结合安防监控的实际要求,运用最新的数字视频技术、现场总线技术、网络通讯技术建立一套软硬件相互结合、崭新、完整的安防体系,这是未来监控系统发展的方向。运动目标的自动跟踪是监控领域研究中的一个重要的课题【。通过监控设备监控动态场景,早已被广泛应用于社会生活的各个方面,从社区和重要设施的保安监控到城市和高速公路上的交通监控,从军事目标的检测到智能武器,监控设备作为人类视觉的延伸起着非常重要的作用。一些重要的场所如银行、机场和大型仓库等的保安设施中常常都装有一些可视化的监控设备,这种早期的监控系统已经可以满足人们“眼见为实”的要求,但是此类监控系统是静态的,它要求监控人员不停的监视屏幕,获得视频信息,再通过人为的理解和判断,才能得到相应的结论和相应的决策。而让监控人员长期盯着众多的监视器又是一项非常繁重的任务,尤其在一些监控点比较多的情况下,监控人员几乎无法做到完整而又全面的监控。所以对基于视频图像的监控系统的智能化要求越来越迫切,于是本课题提出了运动目标的自动跟踪,它就是要依赖计算机视觉,在不需要人为干预的情况下,通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析,实现对动态场景中某个突发目标的定位、识别,并在此基础上分析和判断目标的行为,以求达到对运动目标跟踪或者对某个突发情况的报警,从而做