基于dsp的目标检测与跟踪系统的研究与设计

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于DSP的目标检测与跟踪系统的研究与设计作者姓名陈大龙学科专业电子科学与技术指导教师王伟2016年5月中图分类号：TP391.4学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于DSP的目标检测与跟踪系统的研究与设计硕士研究生：陈大龙导师：王伟申请学位：工学硕士学科专业：电子科学与技术所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinElectronicscienceandtechnologyTHERESEARCHANDDESIGNOFTARGETDETEC

2、TINGANDTRACKINGSYSTEMBASEDONDSPbyChenDalongSupervisor:WangWeiYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于DSP的目标检测与跟踪系统的研究与设计》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于DSP的目标检测

3、与跟踪系统的研究与设计》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要智能视频监控已经在诸多场合，比如车站、码头、学校、金融机构和军事管制区域等的安全保

4、卫中发挥了非常重要的作用。智能视频监控系统中运动目标的检测与跟踪是系统的关键技术，关系到整个系统的性能。现今的智能视频监控系统主要依赖计算机，成本高，实时性差且不易小型化，而以数字信号处理器(DSP)为核心的嵌入式设备在智能视频监控系统应用中显示出成本低，性能好，灵活性高的特点，为此本文设计实现了基于DSP的目标检测与跟踪系统。具体研究内容如下：首先，介绍了国内外运动目标检测与目标跟踪理论的研究现状以及相关机构和高校取得的一些具体的工程应用成果。并对目标检测与跟踪中的主要问题进行简要归纳和分析。其次，利用Harris算子提取特征点，使用基于三步搜索法的搜索匹配准则完成特征点匹配，引入随机抽

5、样一致性方法对仿射运动模型参数进行估计。在Matlab上完成对运动估计与补偿算法的仿真验证。再次，研究和比较了光流、背景差和帧间差分三种运动检测算法，采用帧间差分法对运动目标进行检测，对差分图像进行二值化处理，再进行形态学滤波，完成运动目标与背景的分割，在Matlab上对运动目标检测算法进行仿真测试。然后，研究了经典的基于特征模板的目标匹配算法，采用两次计算互相关系数的方法提高匹配速度。利用卡尔曼滤波器对目标运动轨迹进行预测。在Matlab上完成了目标匹配和目标运动估计算法仿真测试。最后，构建了基于DSP的目标检测与跟踪系统。实现了目标检测与目标跟踪算法从Matlab到DSP的移植。运行系

6、统进行测试，并对运行的结果进行分析，验证了系统的可行性。关键词：运动补偿；目标检测；帧间差分；特征模板；卡尔曼滤波器I燕山大学工学硕士学位论文AbstractTheintelligentvideosurveillancehasplayedaveryimportantroleinthesecurityofmanyoccasions,suchasstations,docks,schools,financialinstitutionsandmilitaryarea.Itisakeyfactorfortheintelligentvideosurveillancesystemtofinishdete

7、ctingandtrackingthetarget.Thispartiscloselyrelatedtotherunningperformanceofthesystem.Today'sintelligentvideosurveillancesystemismainlybuiltinthecomputer.Itscostishigh,thereal-timeperformanceispoorandminiaturizati