【目标跟踪系统方案论证与选择分析案例2100字】

目标跟踪系统方案论证与选择分析案例目录 1 1 1 2 2 2 4 4 51.2系统的功能需求与设计(1)在光照较弱或外部光照环境发生变化时，也能保证一定的实时性与准(2)外部环境存在干扰物体或目标发生运动的情况下，也可以准确识别出(3)对速度控制在15cm/s以下的物体可进行实时追踪，且跟踪精度在5°~10°范围内。1.2.2系统总体框架搭建系统主要由图像采集模块和图像处理模块组成。FPGA通过摄像头采集图像数据并缓存到SDRAM中，在从SDRAM搬运到LCD驱动进行输出显示。从下面总体框图可以看出，在LCD图像流输出后进行图像处理。图像处理模块采用流水线处理的方式，先后完成RGB-HSV(二值化)、膨胀腐蚀的形态学滤波和目标物体坐标提取，最后输出图像及物体坐标，然后舵机驱动模块驱动舵机进行实时追踪。系统总体设计框架图如下：图1.1系统总体框架图1.3系统算法选取与总体设计系统的跟踪算法要有鲁棒性、准确性和实时性，鲁棒性是指系统在外部环境的变化下保持稳定，仍能对目标进行准确追踪。准确性是对目标识别的准确性，在存在外部干扰的环境下也能对目标物体进行准确追踪，实时性是指跟踪速度要满足一定要求，目标物体运动速度在一定范围内可以保证准确追踪。通过对比上述三种跟踪算法并结合实际应用情况，最终系统采用了基于颜色特征的目标追踪算法，既能保证跟踪精度与实时性，实现过程又不复杂，基本达到了预期的功能需求。通过添加形态学滤波模块，减少外部干扰，增强系统的抗干扰性。图1.2为本系统跟踪算法的设计流程。特征匹配与运动估计描述符计算特征描述特征描述跟踪图1.2基于特征跟踪算法流程图确定系统算法前，首先要选取目标特征，特征选取标准如下：第一：分辨率高。目标特征应使目标物体能够与背景环境显著区分开，即目标物体应与其他物体颜色具有鲜明差异。第二：可靠性高。外部环境发生变化时，选定的特征应不变或变化较小，保证系统检测的可靠性。第三：实时性好。若系统算法设计过于复杂，对应的工作量和耗时就比较多，实时性便无法保证，因此特征维度应该适中，使整体算法流程不至于过于复杂，在保证识别准确性的同时确保跟踪的实时性。颜色特征是物体最基本的特征之一，基于颜色特征的目标跟踪算法计算复杂度时钟，具有良好的实时性与可分辨性，并且同类目标的可靠性高，因此本系统算法采用基于颜色特征的目标追踪算法。1.3.2系统识别与跟踪的算法流程系统识别与追踪的算法实现流程：首先通过摄像头采集图像数据，经过滤波处理后，对图像数据作二值化处理，之后通过按键提取颜色，作为匹配模板，将下一帧的像素点与匹配模板作比较，所得颜色识别结果一部分发送到VGA验证，另外一部分先通过形态学滤波作预处理，去噪后进行中心点计算，输出到跟踪模块，追踪模块通过PID反馈控制舵机完成对目标的追踪。图1.3系统跟踪算法实现流程搭配LCD驱动进行输出显示，下面对摄像头型号的选取及图像采集进行介绍。绝大部分份额。根据对比分析，本系统最终采用ov5640CMOS传感器。的CMOS图像传感器，它提供了单芯片以OmniBSI技术封装而成的五百万像素 它还具有摄像头功能，提供了全帧、采样、窗口化、任意缩放的多种格式的8比特或者10比特的图像数据。包成IP核。IP核封装如下：图1.4图像采集IP核标跟踪的效果。本系统选择Thinkvision液晶显示屏，最高显示分辨