【硕士论文】基于DSP的实时智能视频跟踪系统设计.pdf

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1、天津大学硕士学位论文基于DSP的实时智能视频跟踪系统设计姓名：陈岩申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：刘开华20040101摘要近年来随着硬件技术的不断发展和分析技术的不断拓展，各种图像识别系统的研究和丌发得到了广泛地重视。在图像识别领域，特别是在动态图像序列背景(静止背景成像变化)中，运动目标的识别与跟踪凶其广泛的应用前景而成为一个重要的研究课题。本论文将介绍一种动态背景下运动目标的检测与跟踪系统。陔系统的核心算法是基于快速傅立叶变换(FFT)的相位相关配准算法。其工作原理为：首先它通过FFT运算计算出相邻两帧图像的功率谱；其次将两个功率谱进行单位归一化得到相位谱并对

2、相位谱进行互相关操作；经过对相位相关谱进行IFFT运算获得相位相关函数；然后检测这一互相关函数的最高峰及其坐标值(P，口)，该坐标值就是两帧图像背景部分的偏移量：最后埘两帧图像进行二次差分操作，得到运动目标位置。硬件设计以TI公司的高性价比、高速浮点的DSPTMS320VC33芯片作为主处理器。该芯片具有四级流水线结构，可在单周期内执行一次浮点数乘和一次浮点数加操作。硬件系统的其它部分包括视频解码芯片’rVP511j；FLASH程序存储器；SRAM数据缓存器；RS485总线发送控制等电路，与DSP电路共同构成低成本实时智能视频跟踪系统硬件平台。试验结；i酝明此系统能够高效实时的检测

3、运动目标并实现对耳杯的跟踪。关键词：相位相关配准DSP模式识别ABSTRACTThemainstudyfieldinthePaDeristhemethodologytOcheckandtrackmovingobjectindynamicbackground．ThemainalgorithmnamedPhase．RelatedMatchingalgorithmbasedonFastFourierTransformisintroducedandithas5steps．FirstlytwofralliesofimagesaretransformedtO血eirpowerspectrums

4、withFFTSecondlythetwopowerspectrumsaretransformedtounitaryvaluesandmultiplyeachothertObuildphase—relatedspectrumoftwoimages．Thirdlythephase—relatedspectrumiStransformedtophase—relatedfunctionwithIFFT．FourthlythehighestpeakvalueofthefunctioniSdetectedtogetthepoint’SC00rdinatewhichiSthetWOimages

5、’Offset．Finally山eobject’SexcursioniScalculatedthroughquadricdiffeFenceAsystembasedonImagePhase—RelatedMarchingalgorithmiSalsointroducedinthispaper．High—performancefloating—pointTMS320VC33DSPchipismainprocessorofsystem’Shardware．ThechiphasexcellentPerformance．Pricerateandfloating-pointprocessin

6、gcapability．Itspipelinestructureismadeupof4functionunits，anditcanexecuteonearithmeticlogicoperationandonemultiplyoperationinasinglecycle．ThewholeprocesscheckingandtrackingmovingobiectinthesystemiSasfollows．TheanalogvideostreamcreatedbvCCDcameraiSsenttovideodecoderTVP5145．whichcantransformvideo

7、streamtoseparateYUVsignal．OnlyYsignalisusedinthealgorithm，andthesignaliStransferredtoDSPchiptOfm'therprocess．WithPhase—RelatedMatchingalgorithmandotherassistantalgorithm，themovingobjectcanbedetected．Atierallkindsofalgorithmsarefulfilled