【正文】 段保 存和匯編論文 。對于保密的論文 ,按照 保密的 有關(guān)規(guī)定 和程序 處理。 不保密 ()。在 視頻監(jiān)控、智能交通、軍事等領(lǐng)域 ,目標檢測和跟蹤技術(shù) 都得到了廣泛 的應(yīng)用 ,是進行相關(guān)領(lǐng)域后續(xù)研究的一個重要的基礎(chǔ)。 人們把目標檢測和跟蹤領(lǐng)域的技術(shù) 分為目標檢測和目標跟蹤兩個方向進行研究。 針對常見算法運算量大、實時性差的特點 ,將幾種常 見算法的各自的優(yōu)勢進行比較分析 ,最終采用基于碼本的目標檢測算法。在實際的監(jiān)控中 ,遮擋、形變、光照變化等環(huán)境因 素的影響嚴重的影響實際的檢測和跟蹤效果 , 針對這一問題 ,我們采用一種基于粒子濾波和 概率外觀模型的跟蹤算法 ,經(jīng)過實際的測試 ,跟蹤的準確率達到 98% 以上。常用的濾波算法有線性濾波算法、 卡爾曼濾波及其擴展算法、粒子濾波算法等。粒子濾波就 可以適用于任何形式的模型。 最后 ,利用當前研究比較成熟的碼本算法和我們采用 的基于粒子濾波和概率外觀模型 的跟蹤算法 ,在嵌入式系統(tǒng)上 , 具體的實現(xiàn)一個可以進行運動目標檢測和跟蹤的嵌入式系 統(tǒng)。為提高社會生產(chǎn)效率、減少損失、保障社會 公共安全發(fā)揮了重要了重 要作用。 所謂視頻監(jiān)控 ,就是將前端傳感器采集到的視頻圖像交給后端設(shè)備 ,然后進行傳輸、 刻錄、顯示等方面的處理。圖像給人帶來的信息 ,讓人們更加直觀、豐富和真切。自然界中 ,我們看到 的一起圖像都是連續(xù)變化的模擬圖像 ,而為了實現(xiàn)自動化 和智能化 ,都通過數(shù)字化來獲取數(shù)字圖像 ,往往圖像中的運動目標是我們最關(guān)心的 ,從而 基于視頻序列圖像的運動目標的相關(guān)研究和分析技術(shù)應(yīng)運而 生。運動檢測、目標識別和跟蹤屬于較低層次的處理 ,屬于圖像處理的范疇 。數(shù)字圖像處理是視頻圖像目 標分析 和研究的基礎(chǔ) ,內(nèi)容涉及數(shù)字圖像處理、模式識別、機器視覺、人工智能等領(lǐng)域和學(xué)科。這些要求給視頻序列中運動目標 的分析和研究帶來了更多的挑戰(zhàn)。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著 計算 機技 術(shù) 、通 信技 術(shù)、 圖像 處理 的不 斷 發(fā)展 ,視 覺 跟蹤 目前 已成 為熱 點 研究 問 1 緒論 題 ,其中運動目標的檢測與識別是其中的重點與難點 ,可以說視覺跟蹤的效果在很大程度 上取決于運動目標檢測與識別算法的優(yōu)劣。運動目標的檢測與跟蹤 ,作為計算機視 覺的一個分支 ,就是對視頻序列中的運動目標 ,如人或車輛等進行實時的觀測 ,對在此基 礎(chǔ)上進行運動目標的跟蹤 ,描繪目標運動的軌跡并對物 體進行分類等。美國、英國、日本 等 國 家 都 開 展 了 大 量 的 相 關(guān) 技 術(shù) 的 研 究 , 如 IBM,Microsoft,Sornoff,ObjectVideo,EMITALL,MIT,CMU 等近年來都投入了大量的資金和 人力來進行智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究 ,并且很多成果成功的轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品投入 了市場。 國內(nèi) 的相 關(guān)研 究起 步較 晚 ,其 中中 國科 學(xué)院 北 京自 動化 研 究所 下屬 的模 式識 別 國家 重 點實驗室視覺監(jiān)控研究走在了國內(nèi)的最前沿。而且參考了國外的一些成熟 的車輛交通監(jiān) 控 , 總結(jié) 英國 雷丁 大學(xué) 的 VIEWS 的車輛交通監(jiān)控系統(tǒng)的研究經(jīng)驗 , 運用自己的理論研究 , 自行 設(shè)計 并實 現(xiàn)了 擁有 完全 自主 知識 產(chǎn)權(quán) 的交 通監(jiān) 控原 型系 統(tǒng) vstartVisual Surveillance Start 。 盡管 ,國內(nèi)外進行 了大量的學(xué)術(shù)和技術(shù)方面的研究。 ②不同視角以及光照的變化 ,導(dǎo)致目標對應(yīng)位置灰度或形狀變化。 ④目標運動的連續(xù)性問題。在目標檢測方面 ,主 要的方法有光流 法、幀差法、背景差分法 ,其中的背景差分法又分為多幀平均法 、混合高 斯模型法、 Surendra 算法、碼本的算法等。但是每種算法都存在自己的優(yōu)勢和缺陷 ,而且都只能 針對某種特定的環(huán)境才能夠產(chǎn)生較好的檢測、跟蹤的效果。因此 ,對于目標檢測和跟蹤算法的分析研究是和有必要的 ,也是 我們進行算法設(shè)計的一個必要的基礎(chǔ)。最終 在嵌入式系統(tǒng)平臺 上 , 結(jié)合 OpenCV 進行具體運動目標檢測和跟蹤算法的實現(xiàn) 。 本文主要內(nèi)容總結(jié)如下 : 在運 動目 標檢 測方 面 : 重 點分 析目 前較 廣泛 使 用的 光流 法 、幀 差法 、背 景差 分 法 , 指 出這 些算 法的 優(yōu) 缺點 ,提 出 適用 于嵌 入式 系統(tǒng) 的檢 測 方法 ,并 說 明該 算法 在 嵌入 式 linux 上面的實現(xiàn) 方式。 最后 ,就是具體的實現(xiàn)工作了 ,準備在以三星的 S3C6410 為主芯片的開發(fā)板上進行具 體的 實現(xiàn) 工作 , 開發(fā) 板上 跑 操作 系統(tǒng) 。 開發(fā)環(huán)境的介紹該算法在 上進行開發(fā) 。 “ ubuntu ” 譯為 烏邦 托或 烏班 圖 , 意思 為 “人 性” 、 “我 的存 在是 因為 大家 的存 在” , 是非 洲 傳統(tǒng)的一個價值觀 , 類似華人社會的 “仁愛” 思想。 作為 linux 的一個發(fā)行版本 ,具有著 linux 的很多優(yōu)勢 ,如較低的成本、較低的管理成本、 在高性能運算方面也具有較強的優(yōu)勢、高可擴展性和可維護性 ,也正是由于 linux 具有這 么多的優(yōu)勢 ,近年來 ,開發(fā)人員逐漸傾向于采 用 linux 系統(tǒng)進行開發(fā) ,而且在嵌入式終端 3 緒論 上 linux 操作系統(tǒng)的占有率 ,也逐年的增加。這里我們采用 Intel 的 OpenCVOpen Source Computer Vision Library,OpenCV 是 Intel1999 年開始建立的 , 基于 BSD 許可 證授 權(quán) (開 源 ) 發(fā)型 的跨 平臺 計算 機數(shù) 據(jù)庫 , 具有 很好 的跨 平臺 性 , 可以 運 行在 Linxu 、 Window 和 MAC OS 等 操作系統(tǒng)上 ,這個庫主要由 C 函 數(shù)構(gòu)成 ,其中包含了 少量的 C++組成 , 是一 個輕 量級 但是 十分 高效 的計 算機 圖像 庫 , 實現(xiàn) 了數(shù) 字圖 像處 理和 計 算機視覺方面的大部分算法。目前 ,做圖像處理和機器視覺相關(guān)應(yīng)用方面的研究 , 大量的使用該開源庫 , 而且很多人也把該庫或者該庫的部分移植到 DSP 、ARM 等硬件上?？梢悦赓M利用該 庫進行畢業(yè)設(shè)計。 本章總結(jié) 本章從 研究 背 景、 研究 現(xiàn) 狀、 研究 的內(nèi) 容及 創(chuàng) 新點 、開 發(fā) 環(huán)境 等幾 個方 面展 開 論文 。 開發(fā)環(huán)境是進行算法實現(xiàn)和仿真的基本要求。 說明系統(tǒng)軟件和依賴的基本庫的優(yōu)勢 , 具有很好的可靠性、 通用性、 跨平臺性、低成本性等各個方面進行說明 ,這些是進行算法和程序設(shè)計的基本要求 ,為我 們程序和算法的設(shè)計和實現(xiàn)提供了可靠的保障。這里我們對我們系統(tǒng)的要求進行具體 的 分析 ,確定了我們實現(xiàn)的平臺 ,包括硬件、系統(tǒng)軟件、圖像處理庫等。因為在實際的運用中 ,我 們所采用的攝像頭都是有一定可視角的 ,不可能覆蓋 360 度范圍 ,總是存在一定的監(jiān)控死 角。 隨著 嵌入 式系 統(tǒng)的 發(fā)展 , 一方 面主 芯片 的主 頻 越來 越高 , 處理 一些 復(fù)雜 算法 的 實時 性 越來越好 。這里我 們也采用嵌入式系統(tǒng)進行實現(xiàn) ,主芯片采用三星的 S3C6410 ,片上運行 linux 操作系統(tǒng) , 采用 Intel 的 Opencv 作為圖像處理的基本 圖形庫。 硬件平臺介紹 S3C64XX 系 列 的 應(yīng) 用 處 理 器 芯 片 是 三 星 主 推 的 , 三 星 目 前 主 要 推 出 S3C6400 和 S3C6410,這 2 款主芯片都是 ARM11 架構(gòu) 的芯 片 , 而且 硬件 管腳 兼容 ,2 個芯片的功能是 基本 傷痛 的 , 最明 顯的 區(qū)別 就是 S3C6410 帶有 2D/3D 硬件 加速 。 5 系統(tǒng)介紹和總體設(shè) 計 網(wǎng)口 串口 ARM11 (S3C6410 ) LCD 彩屏 核心板 攝像頭 觸摸屏 圖 21 嵌入式硬件結(jié)構(gòu)圖 Fig. 21 Hardware structure of embedded systemS3C6410 處理器是一個強大的處理器 ,尤其它的 MFCMulti Foramt Codec 單元。支持 1/2 和 1/4 像素的運 動估計 ,支持 MPEG4