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时间:2019-02-04
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1、硕士论文基于FPGA的视频序列人脸目标跟踪技术研究摘要IIMIIIll411
2、111111111111111111111111fY2275541随着FPGA技术的不断发展,其并行性、高速性及复用性在控制领域体现出了灵活运用的独到优势,IP核的调用大大缩短了研发者的开发周期,也保证了模块的稳定性、易维护性、可移植性。与此同时人脸目标跟踪技术作为视频目标跟踪技术的一个重要分支,越来越受到人们的关注。其在安保监控和智能人机交互领域都有广泛运用,并且呈迅速发展趋势。本课题为基于FPGA的视频序列人脸目标跟踪技术研究,系统以FPGA作为硬件
3、开发平台,其特点是以人脸肤色信息为特征,构建粒子滤波系统模型最终完成人脸目标跟踪。论文首先简述了课题意义、人脸目标检测与跟踪技术。接着对色彩系统、FPGA开发流程、常规目标跟踪方法进行介绍,最终引入粒子滤波的思想。而本文正是基于粒子滤波算法在FPGA上实现人脸目标跟踪。课题主要分两部分:硬件电路和算法设计。硬件电路部分主要包括SAA7113H解码芯片、SAA7121编码芯片、XilinxSpartan3E主控芯片、片外存储芯片等,论文通过AltiumDesigner软件完成了原理图及PCB板设计,并最终进行了制板及调试。在算法实现
4、方面,也即用FPGA实现视频序列人脸目标检测与跟踪过程中,将人脸肤色色差信息作为特征,构建基于肤色特征的粒子滤波算法。通过一组采样粒子描述跟踪图像帧中人脸目标可能存在的区域,以色差信号构建观测方程,在观测过程中,对ITU一656视频格式和YCbCr4:2:2采样格式分析,定位提取色差信号并统计得到出粒子的权重。在此基础上以最大权重值对应的粒子状态值表示跟踪结果。本系统采用VefilogHDL语言编写,在XilinxISE软件平台下开发,调用了相关IP核资源,并运用仿真工具和示波器进行相关调试。最终系统可实现人脸目标的跟踪,并达到预
5、期效果。关键词:FPGA,人脸跟踪,人脸肤色,色差信号,粒子滤波,VerilogHDLAbstract硕士论文WiththeconstantdevelopmentofFPGA,itsparallelism,hi【ghspeedandreusabilityhavereflecteditsadvantageofflexibleapplicationincontroldomain.UsingtheIPcorehasgreatlyshortenedthedevelopmentcycleoftheresearchers,ensuringth
6、estability,easy-maintenanceandportabilityofthemodule.Inthemeanwhile,facetracking,asallimportantbranchofvideotargettracking,hasgainedmoreandmoreattention.Ithasbeenwidelyappliedinsecuritymonitoringandintelligenthuman-computerinteraction,沥tllthetrendofrapiddevelopment.Th
7、esubjectofthispaperisastudyonthetechniqueoffacetrackingonthebasisofFPGA.Inthispaper,thedesignedsystem,basedonFPGAhardwareplatform,hasthepropertyofcompletingthefinaltrackingtaskbyconstructingparticlefilter、析tlltheeigenvectoroffacecolorinformation.Thispaperfirstlystates
8、thesubjectmeaning,facedetectionandtrackingtechniquebriefly.Thenitpresentscolorsystem,FPGAdevelopmentprocessandconventionaltargetmethod.Atlast,itintroducestheconceptofparticlefilter.ThispaperresearchedonfacetrackingbyparticlefilterbasedontheFPGA.ThispaperconsiStsoftwop
9、arts:hardwarecircuitandalgorithmdesign.HardwarecircuitincludesSAA7113Hdecodingchip,SAA7121codingchip,XilinxSpartan3Emaincont
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