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1、2010年7月机床与液压Jul2010第38卷第14期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol38No14DOI:10.3969/jissn1001-3881201014020基于差分的光流法在目标检测跟踪中的应用孙承志,熊田忠,吉顺平,张家海(三江学院电气与自动化工程学院,江苏南京210012)摘要:介绍光流法和差分法在图像处理中的应用情况,并对两种算法在处理跟踪目标时的优缺点进行比较。将两种算法进行有机的结合,即先用差分法对图像进行预处理,再使用光流法对预处理的结果进行计算,并借助于TMS320DM642平台进行验证。结
2、果表明,改进后的处理方法能有效地提高运动目标跟踪的实时性,系统稳定性好。关键词:差分法;光流法;目标跟踪;TMS320C642;实时性中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1001-3881(2010)14-059-4ApplicationofOpticalFlowAlgorithmsBasedonDifferenceinTargetDetectionandTrackingSUNChengzh,iXIONGTianzhong,JIShunping,ZHANGJiahai(CollegeofElectrical&AutomationEn
3、gineering,SanjiangUniversity,NanjingJiangsu210012,China)Abstract:Theapplicationsoftheopticalflowanddifferencealgorithmsinimageprocessingwereintroduced.Theadvantagesanddisadvantagesofthetwoalgorithmsintargetstrackingwerecompared.Theopticalflowalgorithmwascombinedwiththedifferenc
4、e,namelyusingdifferencealgorithmtopretreattheimageandthenusingflowalgorithmtocalculatethepretreatmentimage.TheimprovedalgorithmwasverifiedwiththeplatformofTMS320DM642.Theexperimentalresultshowsthattheimprovedmethodenhancetherealtimeperformanceofthetargettrackingsystemandthesy
5、stemisverystable.Keywords:Difference;Opticalflowalgorithm;Targettracking;TMS320DM642;Realtimeperformance现在的检测跟踪算法都是面向特定应用环境的,的;如果图像区域某处的灰度变化很大,可以认为这不存在一个算法能适用所有场合的情况,也就是说每是由于图像中运动物体引起的,将这些区域标记下个算法都有其一定的适用范围。同类环境下工作的各来,利用这些标记的像素区域,就可以求出运动目标种检测跟踪算法都有其特有的优点和缺点。目前还没在图像中的位置。有一个公认
6、的标准来衡量算法的好坏。比较并明确每取相邻两帧图像It、It+1,并假设两帧之间配准个算法的特点和它们的适用环境,对于在实际应用中得很好。图像上某个像素点(i,j)在t时刻的灰度选择合适的方法并对其作出改进是十分必要的。在实值为f(i,j,t),在t+1时刻的灰度值为f(i,j,t+际应用中选择算法时,需要考虑的有算法成立的假设1),B(i,j)为差分图像,则有:条件(反映算法的局限性)、算法的计算量和算法在255
7、f(i,j,t)-f(i,j,t+1)
8、>T1B(i,j)=(1)处理时间等方面的表现。0其他TI公司的TMS320DM642
9、DSP具有丰富的硬件资差分结果B(i,j)是一个二值图像,值255表源以及强大的数据处理能力,对于运算差分、光流、示该像素在不同时刻的灰度梯度发生了很大的变化,滤波等图像处理方面的算法比起工控机来说有着独特值0表示该像素的灰度没有发生变化或者变化很小。的优势。作者利用该芯片搭建了一个图像处理运算平T1是阈值,该值的选取非常重要,决定了选取的目台,以检测优化算法的性能。标区域的准确度和灵敏度。作者在实验过程中反复试1控制方法分析与设计验,选取T1为25比较合适。11差分法这种方法突出特点是实现简单、运算速度快,在差分法是在运动目标检测中使用得最多
10、的一类算大多数情况下检测效果较好,其最有效的应用是对图[1-3]法。它的基本原理就是将前后两帧图像对应像素像
