運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)視覺跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與跟蹤是應(yīng)用視覺和運(yùn)動(dòng)圖像編碼研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，在虛擬現(xiàn)實(shí)和視覺監(jiān)控領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測就是判斷視頻序列中是否存在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置；運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤是指在整個(gè)視頻序列中監(jiān)控運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的時(shí)空變化，如目標(biāo)的出現(xiàn)與消失，目標(biāo)的位置、尺寸和形狀等。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測與跟蹤是緊密關(guān)聯(lián)的兩個(gè)過程，跟蹤始于檢測，而目標(biāo)在后續(xù)圖像序列中的重復(fù)檢測也有助于目標(biāo)的跟蹤。
　　 本文在總結(jié)和分析現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與跟蹤

2、方法的基礎(chǔ)上，研究攝像頭運(yùn)動(dòng),背景變化情況下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測與跟蹤技術(shù)，運(yùn)用光流場和Mean Shift檢測算法抽取出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，并計(jì)算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度矢量，進(jìn)而通過跟蹤機(jī)構(gòu)控制攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)始終位于攝像機(jī)的視野中，從而完成對(duì)復(fù)雜背景中單個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤。
　　 設(shè)計(jì)了2個(gè)自由度的雙目視覺跟蹤平臺(tái)，即可以左右旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)。該平臺(tái)結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊、運(yùn)動(dòng)范圍廣；左右旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定在底座上，減少了俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高了平

3、臺(tái)的靈活性。
　　 視覺跟蹤平臺(tái)的控制系統(tǒng)采用閉環(huán)的控制方式，實(shí)現(xiàn)了比較精確的控制。同時(shí)在控制系統(tǒng)中還設(shè)計(jì)了一些硬件和軟件上的保護(hù)措施，以保證視覺平臺(tái)的正常工作，并用跟蹤實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)性能，結(jié)果表明該機(jī)構(gòu)很好的滿足設(shè)計(jì)的要求。
　　 本文在Visual C++集成開發(fā)環(huán)境中基于OpenCV編程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的功能。完成了實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)。進(jìn)行了跟蹤實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果說明本系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤復(fù)雜背景中的單個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，系