近年來,機器視覺的發(fā)展突飛猛進,它在智能化信息領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的地位。它涉及的范圍也是極其廣泛的,包括圖像處理、光學電子技術(shù)、計算機技術(shù),此外近期十分火熱的模式識別,人工智能等領(lǐng)域也異軍突起。而在機器視覺領(lǐng)域中,它有一個十分重要的分支——視覺跟蹤技術(shù)。運用視覺跟蹤技術(shù)可以解決在諸如智能導(dǎo)航,遠程醫(yī)療,視頻監(jiān)控等領(lǐng)域應(yīng)用中所遇到的諸多問題。本文以視頻監(jiān)控作為實際背景,研究了基于視覺跟蹤的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。通過分析比較基于檢測的跟蹤算法,基于卡爾曼濾波的跟蹤算法,基于粒子濾波的跟蹤算法以及基于Meanshift的跟蹤算法的優(yōu)劣性,重點研究并設(shè)計了基于改進的Camshift的視覺跟蹤算法。首先,本文對國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀進行歸納總結(jié)。提出一種實際應(yīng)用監(jiān)控方案,然后結(jié)合本課題的實際需求給出了基于視覺跟蹤的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的整體方案。本系統(tǒng)采用現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)架構(gòu),將系統(tǒng)分為圖像采集模塊,數(shù)據(jù)緩存模塊,核心處理模塊,網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和視頻顯示模塊五大部分,并給出系統(tǒng)整體的設(shè)計框架。其次對圖像預(yù)處理技術(shù)進行理論分析和實驗驗證。對移動...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 視覺跟蹤技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計
    2.1 視覺跟蹤理論
    2.2 一種監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方案
    2.3 以FPGA為核心的系統(tǒng)設(shè)計方案
        2.3.1 核心器件的選擇
        2.3.2 系統(tǒng)整體設(shè)計框圖
    2.4 本章小結(jié)
第3章 圖像預(yù)處理與目標檢測算法研究
    3.1 圖像預(yù)處理
        3.1.1 彩色圖像的灰度化
        3.1.2 顏色空間的轉(zhuǎn)換
        3.1.3 圖像噪聲的處理
        3.1.4 圖像分割技術(shù)
    3.2 運動目標檢測算法
        3.2.1 背景差分法
        3.2.2 幀間差分法
        3.2.3 光流法
    3.3 本章小結(jié)
第4章 改進的視覺跟蹤算法研究
    4.1 基于濾波理論的目標跟蹤
    4.2 基于Meanshift的目標跟蹤
    4.3 基于Camshift算法的目標跟蹤
    4.4 基于改進Camshift算法的目標跟蹤
        4.4.1 SURF算法
        4.4.2 擴展卡爾曼濾波器
        4.4.3 改進的Camshift算法實現(xiàn)目標跟蹤
        4.4.4 仿真實驗結(jié)果與分析
        4.4.5 算法性能比較
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)平臺搭建與實驗結(jié)果分析
    5.1 系統(tǒng)的工作原理
    5.2 硬件組成與電路設(shè)計
        5.2.1 FPGA芯片
        5.2.2 圖像采集模塊
        5.2.3 數(shù)據(jù)存儲模塊
        5.2.4 時鐘源輸入模塊
        5.2.5 電源模塊
        5.2.6 燒寫配置模塊
        5.2.7 以太網(wǎng)傳輸模塊
        5.2.8 系統(tǒng)總體原理圖
    5.3 系統(tǒng)邏輯設(shè)計與軟件仿真
        5.3.1 算法實現(xiàn)流程圖
        5.3.2 I2C配置時序設(shè)計
        5.3.3 SDRAM存儲器的時序設(shè)計
        5.3.4 FIFO仿真設(shè)計
        5.3.5 中值濾波預(yù)處理和本文跟蹤算法設(shè)計
        5.3.6 視覺跟蹤算法邏輯設(shè)計
        5.3.7 以太網(wǎng)傳輸與上位機設(shè)計
    5.4 系統(tǒng)功能測試
        5.4.1 系統(tǒng)整體硬件環(huán)境測試
        5.4.2 視覺跟蹤系統(tǒng)性能測試及誤差分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)成果
致謝



本文編號：3821100