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基于DSP的视频动态跟踪研究

芦博  
【摘要】: 随着人们生活水平的提高和对工作、生活环境中安全防卫需求的增长,视频监控系统近年来得到了迅速的发展。以往国内使用的视频监控系统主要是基于模拟技术的,到了世纪年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高,促使视频监控系统从模拟技术时代进入数字化网络时代,即数字视频监控系统。目前大部分的数字视频监控系统是通过图像采集卡进行视频采集。与此同时,由于超大规模集成电路和嵌入式软硬件技术的迅猛发展,尤其是DSP芯片,它丰富的外设接口和高度的可编程性使得视频监控的硬件和软件都更容易实现。正是由于越来越高的性价比加上体积小,携带方便等独特优势使得基于DSP的视频监控系统也渐渐占有了一席之地。TI公司的TMS320DM642芯片是目前业界公认的性能良好的视频处理器,是一款专门面向多媒体应用而设计开发的32位定点DSP芯片,已经成为目前视频处理系统的理想平台。 视频运动目标分析中对运动目标的跟踪是在运动目标检测的基础之上进行的,跟踪的主要目的是获取运动目标的运动特征,包括运动轨迹及瞬间运动参数等等。由于视频中主要的语义内容是以运动信息作为载体,因此分析和截取视频中有意义的动态信息成为基于内容的多媒体信息处理技术重要的组成部分从而引起人们高度的研究兴趣。 本文主要研究并设计了一个嵌入式视频监控系统,它的主控芯片采用TI公司最新推出的专用多媒体处理芯片TMS320DM642。论述了TMS320DM642芯片的内核结构和外围设备,并此研究基础上,根据系统的设计要求和指标,完成了基于TMS320DM642的视频处理系统设计,并阐述了各个模块的具体设计过程。 在硬件设计的视频处理平台上,根据研究的目标,作者对基于DSP嵌入式系统下的数字图像检测与跟踪算法进行了深入的探讨,实现了一种新的基于四连通的算法,该算法能够很好的适应DSP系统的实时性要求,实时跟踪运动中的物体,在算法的实现上,本文还研究了DSP系统下的优化方法,从代码优化和存储器优化两个方面对视频跟踪算法的优化方法进行了重点介绍和分析。


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