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跟踪基于DSP视频跟踪系统设计和

收藏本文 2024-01-25 点赞:23638 浏览:107526 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:图像的目标识别与跟踪技术,作为目前图像处理探讨的重点方向,在军事和民用中具有广泛的运用价值。军事上如精确制导武器、导弹飞机的预警等;民用中如交通管理、刑事侦查等。其中,如何在复杂的背景中,提取、识别与跟踪特定目标更是急需解决的不足。本论文介绍了国内外视频跟踪系统的探讨近况与进展走势、视频的基本组成与工作原理。对国内外目前流行的目标跟踪算法进行了详细的比较,设计了基于DSP的视频跟踪系统并进行了实验验证,主要工作包括:1)给出了视频跟踪系统的硬件组成原理,视频跟踪系统的硬件电路采取双DSP的设计,选择两个TMS320C6455作为核心处理器,完成目标提取和跟踪的核心算法,选用Xipnx公司推出的Virtex-XC5VSX95T_2FF1136作为逻辑单元,完成图像采集、预处理与字符叠加等功能。MT47H64M16BT-3做为存储器,用于缓存采集的图像数据。给出了硬件电路的详细设计策略与电路原理图。2)在设计的硬件电路上,实现了图像的采集,预处理、存储功能,并给出了相关匹配跟踪算法、多模板跟踪算法和基于特点点跟踪算法等的原理。3)针对目前目标识别跟踪进展的走势,对特点点跟踪的SIFT跟踪算法进行了详细的介绍,给出了SIFT的基本原理和实现策略。最后,进行了实验验证,结果表明,本论文设计的视频图像跟踪系统工作稳定,目标提取能力和抗干扰能力强。关键词:视频跟踪论文DSP论文特点点跟踪论文SIFT论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-15

    1.1 课题探讨的背景及作用9-10

    1.2 视频跟踪系统国内外进展近况与走势10-13

    1.2.1 视频跟踪系统国外进展近况10-11

    1.2.2 视频跟踪系统国内进展近况11-12

    1.2.3 进展走势12-13

    1.3 论文探讨的主要内容及结构安排13-15

    1.3.1 主要探讨内容13

    1.3.2 结构安排13-15

    第2章 视频跟踪系统构成与原理15-21

    2.1 引言15

    2.2 视频15-19

    2.2.1 原理及构成15-17

    2.2.2 数字信号处理器17-18

    2.2.3 逻辑功能器件18-19

    2.3 本章小结19-21

    第3章 视频跟踪系统硬件实现21-41

    3.1 视频跟踪系统的组成21-22

    3.2 图像传感器22-24

    3.3 跟踪系统的硬件设计24-40

    3.3.1 数字信号处理器部分(DSP)的设计24-30

    3.3.1.1 DSP 芯片的选型24-25

    3.3.1.2 TMS320C645525-26

    3.3.1.3 扩展的直接存储器访问(EDMA)功能运用26-27

    3.3.1.4 DSP 对外部存储器的访问27-30

    3.3.1.5 DSP 电路原理图30

    3.3.2 数据存储器的设计30-34

    3.3.2.1 几种存储器的比较30-32

    3.3.2.2 数据存储器的设计要点32-34

    3.3.3 现场可编程逻辑门阵列(FPGA)34-37

    3.3.3.1 FPGA 芯片介绍34

    3.3.3.2 FPGA 芯片的制约功能34-36

    3.3.3.3 FPGA 芯片在图像与处理上的运用36-37

    3.3.4 视频 D/A 的设计37-38

    3.3.5 电源模块的设计38-39

    3.3.6 系统硬件实物图39-40

    3.4 本章小结40-41

    第4章 视频跟踪系统的软件算法41-65

    4.1 图像预处理和背景抑制41-45

    4.1.1 空间域增强策略41-44

    4.1.2 频域增强策略44-45

    4.2 图像跟踪算法45-56

    4.2.1 相关跟踪算法45-53

    4.2.1.1 相关跟踪原理46-47

    4.2.1.2 匹配精度的改善47-49

    4.2.1.3 提升相关匹配的运算速度49-52

    4.2.1.4 提升相关匹配的衰减速度52-53

    4.2.2 多模板匹配算法53-54

    4.2.3 基于矩特点的跟踪策略54-56

    4.3 视频跟踪系统 SIFT 算法56-60

    4.3.1 SIFT 论述基础56-57

    4.3.2 SIFT 算法流程57-60

    4.4 软法算法的实现60-63

    4.4.1 系统主线程的流程图60-61

    4.4.2 相关跟踪算法的软件流程图61-62

    4.4.3 多模板匹配算法的软件流程图62

    4.4.4 SIFT 算法的软件流程图62-63

    4.5 本章小结63-65

    第5章 视频跟踪系统实验结果浅析65-73

    5.1 预处理效果比较65-66

    5.2 相关跟踪结果浅析66-67

    5.3 基于多模板结果浅析67

    5.4 SIFT 算法匹配结果67-69

    5.5 算法比较69-71

    5.6 本章小结71-73

    第6章 总结与展望73-75

    6.1 论文完成的主要工作73

    6.2 展望73-75

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