基于图像的自动跟踪控制系统研究

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1、摘要梅叁素控藩瓣论与数字裰羧照理援本襁缀会，设诗著安瑷了—套薹予辫像跨黼掺舞在日常嫩滔和工程实践中，自动跟踪系统有着广泛的瘦用。本文的磋究工作着眼予自动跟踪控带Ⅱ系统。在摄像机指向的闭环控带僳统部分，将被控对象姻入图像处理与分双缓冲区黻预测算法解捞颧磷环节延迟阅题；提出分步求解的方法计算云台控巷8爨。析环节，并谯图像投影平酾上建立模型分析目标的运动，提出纯角度跟踪的概念；采用在筏频蓬像袋褰与受§理部分，图豫嚣部获浚像方法捉蕊了强豫颈照瑾激；恣藏二蘸像方法加快图像推理、计算速度；分块搜索策嘞口快目标的搜索速度。在、)【v'mdo

2、ws平台上，应用Vc斗+6．0和LogiTeehQCSDK．开发工具完成控制系统及视频图像处理部分的编糕，使用了异步多线攫串口通讯技术。采用CCD摄蘩头、蠢套、PC机建立了实验装置，确定算法中匏参数，著鞋蓠纂绣景下§孽每逮麓嚣运动为铡验汪了舔踉系绞赣韪。AbstractAuto-lrackingsystemcouldbewidelyusedineverydaylifeandengineeringpractice。髓砖搿l嚣fa／ms擞combiningcontroltheorywi热《露懿videoprocessingtech

3、nology如designaatlTleradile豳Ollauto-trackingsystembasedorlimages．Inthecameradill娥onclose-loopcontrolpart,apure础trackir坦concepthasbeenputforwardwhichsetupamovementmodelonprojectionsurfaceofimageandcontrolobjecthasbeenincludedin证lagep][Dces蜘gandanalysisp鳓；atwocushion-a

4、reamodelandpredictionalgorithmhasbeenadvj珏】cedtosolvesamplingdelay；astep-by-stepmgt．hodispmposedtocomputepan-flitcontrol捌oi"ts。Inimagecapturingand牟Ⅸ粥s_mgpart,somenovelrneUhodslike嚼part-thresholding,hide-binafi2ing，part-searchinghavebeenusedtoimproveimageprocessLngan

5、dobjectsearchingsp。硪OnW'mdowsOSplaffon'n,VC斗．幅．0andLc西1＆hQcSDKtoolshavebeenusedtoprogramsystemsottwalewhichemployedasynchronismmulti-threadserialcommunicationtechnique．Inordertodeterminethealgorithmpm-ameters,aexperimentequipmenthasbeensetupwhichusedCCDcamera,pan-ti

6、lt,PC．Aregularcirclemo_、jingobjecthasbeenstudiedtotestthesystemcapacity．、KeyWords：tracking；videoprocessing；imageprocessing；vidicon；pan-tilt“基于盈像豹垂砖跟踪控划系统研究0前言基于图像的自动跟踪控制系统的实现目的在于以摄像机采集运动目标的视频图像序列，并通过计算机实时的分析目标的运幼，得到目标的运动参数，阻此作为主要依据控帝i摄像辊始终指向运动鹜标，这样爵标将始终位于图像显示送豹中心醛：l

7、髫。此类系统在臼常生活和工程实践中具有踅要意义，操作者可以在一定程度上解放出来，去从事一些更加复杂的分析推理工作，这样可以大大提黼工作效率。本谦题的研究需要综合运麓音动控翻理论、鬻像处琏技术、计冀辊稷序设计及串翟逶讽按术等。本文的硬定王搏严捺按照理论指导实践的愿雯4进行。首先在经典控毒4理论的指导下从分析系统行为入手，将系统划分为摄像机指向的闭环控制系统和图像处理及分析系统两个大的部分，并在此基础上确定了控制系统框闰：然屠根据两个分系统的备自簧实蕊静功能，翎分并实瑗鹩各个功麓模块：最蔗，设计了～套实验系统以貉宝系统参数及检验系

8、绞性憝。本文的掰作顺序按照上述提出间题、分析问题、解决问题的顺序进行，包括如下内容：第一章介绍了深越的提国背景；第二牵分摄了系统王露淡程，蒡遗过与经典控制系统进行比较分橱，确定了系绞控制框图，并对系统进行了胡步的详细设计；篇三章对图像处理与分析系统进行了详细分析与设计，确定了