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动态目标跟踪方法的研究与实现

董玉冰  
【摘要】:动态目标跟踪则是随着数字视频技术的发展及应用而产生的一个新的研究课题,其在军事以及民用等诸多领域中有广泛的应用。例如,在人工智能系统中,要对运动目标进行跟踪识别;在智能交通系统中,要求对运动中的车辆进行监控;在银行、仓库等重要部门的保安系统中,要对运动目标进行判断与跟踪;在国防安全系统中,需要对军事目标进行跟踪与识别;以及在生物医学领域的应用等等。 本文首先介绍了电视跟踪系统的技术途径、电视测量跟踪系统的基本原理、电视跟踪系统构成及工作原理和电视跟踪系统数学模型。然后讨论了图像预处理的方法、图像分割方法、图像匹配算法以及图像匹配的加速算法。应用了自适应模板的跟踪算法,在此基础之上提出了改进的相关跟踪算法。此跟踪方法简单,符合实时跟踪的要求。 对各种设计方案和算法用Matlab7.0进行了仿真实验与编程实现,详细的讨论了在室内简单的场景下玩具车在有障碍物遮挡的情况下的跟踪结果,和在室外复杂场景下运动的汽车在普通相关跟踪算法和改进相关跟踪算法的跟踪结果的比较,并给出跟踪时间性能的对比。通过实验验证了改进的相关跟踪算法的优越性。对最后确定采用的算法进行了多次优化,使得软件的编写简捷、可靠,大大提高了系统的稳定性和实时性,取得了满意的结果。 在此算法的基础上,给出了以DSP为核心的电视跟踪系统硬件平台,对硬件平台的各个功能单元进行了介绍。研究和设计了一种基于TI公司高性能DSP处理器TMS320C6202芯片的电视跟踪图像处理系统。


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