基于均值漂移和模糊控制的主动视觉系统

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1、硕±学位论文题目：基于均值濤移和模鞠控制的主动视觉系统研巧生陈万龙专业控制工程指导教师磬冬亮教授完成日期２０１６年３月杭州电子科技大学硕士学位论文基于均值漂移和模糊控制的主动视觉系统研究生：陈万龙指导教师：彭冬亮教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterActiveVisionSystemBasedonMeanShiftandFuzzyControlCandidate:ChenWanlongSupervisor:Prof

2、.PengDongliangDecember，2015抗州电子科技大学学位论文原创性声明巧使用授权说明原创性声明：本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取搏的成果。除文中邑经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。一。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任＇论文作者签名：曰期年月曰乃在＾／学位论文使用授权说明＇本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研巧生在

3、校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许査阅和借阅论文；学校可公布、论文的全部或部分内容，可允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年导月日ｉ知乃圣占４ｊ指导教师签名曰期：公｝作年＾月７曰杭州电子科技大学硕士学位论文摘要主动视觉跟踪模拟人类的视觉感知活动，可实现对运动目标的大范围连续稳定跟踪，具有一定的灵活性和智能性。在民用、军事领域有着广泛应用，例如智能监

4、控、红外成像制导等。为提高主动视觉系统中目标跟踪的鲁棒性和转台随动的实时性，本文以固高公司的PT转台作为研究对象，分别设计目标跟踪算法、转台控制算法及控制软件平台。本文主要研究内容如下：首先，阐述了本文的研究背景及意义，对主动视觉系统、视觉跟踪、转台及转台控制的国内外发展研究现状进行了总结。详细说明了本文所用主动视觉系统的硬件平台，介绍了基于MeanShift方法的视觉跟踪理论。其次，在视觉目标跟踪方面，在MeanShift视觉目标跟踪算法的框架内，分别使用HSV颜色直方图和LBP直方图作为目标模板，动态加权各自跟踪结果，提高了算法的鲁棒性；通过加权目标初始帧模板

5、、快变模板、慢变模板进行模板更新，提高了目标在大范围运动时目标模板适应场景光照强度变化的稳定性；通过引入卡尔曼滤波算法，解决了目标在短时遮挡时跟踪框迅速漂移偏离目标的情况。在光照强度变化及目标短时遮挡实验场景下，与经典MeanShift算法的对比实验结果表明，以上跟踪算法很好的完成了目标在光照场景强度变化及目标短时遮挡时的跟踪任务。再次，在转台运动控制方面，分析了系统的输入输出，介绍了PID控制、模糊控制的基本原理，实现了基于转台的PD控制，设计了二维模糊控制器，实现了转台的模糊控制。基于本文主动视觉系统，在VC++6.0环境下开发控制软件平台，将视觉跟踪算法、转

6、台控制算法集成在该平台下，完成了主动视觉跟踪任务。在该平台下完成对PD控制和模糊控制的测试，对比实验结果表明，模糊控制在动态性能和误差控制方面优于PD控制。最后，对研究工作进行了总结和展望。关键词：主动视觉，视觉跟踪，模糊控制，均值漂移，PT转台I杭州电子科技大学硕士学位论文AbstractActivevisionsystemsimulatesthevisualperceptionactivitiesfromhuman.Itcanbeusedforcontinuoustrackingofmovingtargetsinwidescope,withacertainde

7、greeofflexibilityandintelligence.Itcanbewidelyusedinbothcivilandmilitaryfields,suchasintelligentsurveillanceandinfraredimagingguidance.Inordertoimproverobustnessandreal-timeperformanceoftargettrackinginactivevisionsystem,thisthesistakesthePTplatformofGoogolTechnologyastheresearchobjec

8、t,and