热成像道路行人检测系统优化

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1、工程硕士学位论文热成像道路行人检测系统优化作者姓名徐云朋工程领域软件工程校内指导教师刘琼教授校外指导教师江湧高级工程师所在学院软件学院论文提交日期2018年03月15日OptimizationofThermalImagingPedestrianDetectionSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XuYunpengSupervisor：Prof.LiuQiongS.E.JiangYongSouthChinaUniversi

2、tyofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP3学校代号：10561学号：201521034721华南理工大学硕士学位论文热成像道路行人检测系统优化作者姓名：徐云朋申请学位级别：工程硕士工程领域名称：软件工程校内指导教师姓名、职称：刘琼教授校外指导教师姓名、职称：江湧高级工程师论文形式：产品研发工程设计应用研究工程/项目管理调研报告研究方向：嵌入式视觉论文提交日期：2018年03月15日论文答辩日期：2018年03月22日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日

3、答辩委员会成员：主席：宋恒杰委员：杨敬峰、刘琼、应伟勤、彭绍武摘要汽车作为智能交通系统中重要的组成部分，逐步成为滚动的传感器平台。鉴于热成像传感器具有一定的穿透能力，受烟、雾、雨、雪的影响较小，可实现全天候、远距离观测，在车载平台发挥的作用也愈来愈重要。所以，基于热成像传感器的道路行人检测应用系统，以避免恶劣天气发生交通事故、减少人员伤亡为主要目的，具有重要的理论和现实意义，并且具有潜在的经济价值和广泛的应用前景。在前期热成像行人检测系统（TI公司DM6437型号DSP硬件平台，使用双阈值分割和HOG

4、+SVM检测算法）的基础上，通过增加KCF跟踪模块和增强ROI提取模块，以及运用DSP优化技术，使得新系统具有更强的鲁棒性和实时性，基本满足实际需求。论文主要工作包括：（1）工作基础。介绍了硬件平台上核心芯片和外围芯片等重要器件的功能，以及在CCS3.3软件环境中引入支撑库、配置DSP/BIOS实时操作系统等重要操作；简述前期行人检测系统算法流程和KCF跟踪算法。（2）在前期行人检测系统的基础上，增强ROI提取模块和增加KCF跟踪模块。对双阈值分割图像用形态学操作轻微补偿，并基于所求路面把身体小部件R

5、OI随机组合，用来解决ROI的不同程度断裂和空洞现象；使用核相关滤波（KCF）目标跟踪器作为新系统的一个模块，不仅比前期系统的多帧校验更加简单稳定，还具有单尺度解决目标形变、目标丢失重新检测机制，能显著降低虚警和提高鲁棒性。（3）深入研究DSP优化技术并对新系统进行优化。行人检测跟踪系统运行到DM6437平台后，开展了Cache/DMA、支撑库和内联指令等一系列优化措施，同时使KCF跟踪算法适配到当前系统，可达到检测25帧/秒和跟踪12帧/秒，效率提升明显。在车载热成像数据集上进行测试，分析了检测率和

6、虚警、检测启动次数和标记框稳定性等指标。关键字：智能交通系统；DSP/BIOS；行人检测；梯度方向直方图；KCF目标跟踪；系统优化IAbstractAsanimportantpartofITS,theautomobilegraduallybecomesarollingsensorplatform.Inviewofthefactthatthethermalimagingsensorhasacertainpenetratingabilityandislessaffectedbysmoke,fog,rain

7、,andsnow,itcanachieveall-weather,long-distanceobservation,itplaysanincreasinglyimportantroleinvehicleplatform.Therefore,forthepurposeofavoidingtrafficaccidentsandreducingcasualtiesinbadweather,pedestriantargetdetectionandtrackingbasedonthermalimagerisno

8、tonlyofgreattheoreticalandpracticalsignificance,butalsohaspotentialeconomicvalueandwideapplicationprospects.Basedonthepreviousthermalimagingpedestriandetectionsystem(TI'sDM6437DSPhardwareplatformwithdualthresholdsegmentationandHO