運動目標識別與跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、運動目標識別與跟蹤系統(tǒng)可以從相機拍攝的圖像序列中識別、定位運動目標，發(fā)送導(dǎo)引信號控制云臺轉(zhuǎn)動從而改變攝像機視軸，使它指向運動目標。運動目標識別與跟蹤技術(shù)作為機器視覺與圖像處理技術(shù)一個重要分支，在國防領(lǐng)域和日常生活方面有著廣泛的應(yīng)用，例如導(dǎo)彈制導(dǎo)、主動視頻監(jiān)控、人機交互等。研究運動目標識別與跟蹤系統(tǒng)需解決兩個主要問題：1)如何從圖像序列中準確快速的定位運動目標；2)如何準確的控制云臺跟蹤運動目標。本文開展的研究工作如下：
　　首先，

2、在運動目標識別與跟蹤方面，分析比較了幀差分法、背景差分法等常用的運動目標識別與跟蹤方法。根據(jù)實驗系統(tǒng)的特點，采用光流法實現(xiàn)運動目標的識別與跟蹤，但通用的光流算法耗時較大，不能滿足實時性要求，且要求兩幀間圖像運動較小，不能識別跟蹤快速的運動，所以采用基于金字塔分層的LK光流算法，該方法不僅計算量小，而且能夠識別跟蹤較快的運動。在VC++6.0環(huán)境下利用OpenCV庫對算法進行驗證，并在實際跟蹤環(huán)境下對算法進行性能測試。
　　其次，云

3、臺采用了基于圖像的視覺伺服控制結(jié)構(gòu)，由于云臺控制信號始終滯后于圖像采集時間，為減小滯后的影響，采用卡爾曼濾波對位置進行預(yù)測。同時為解決云臺跟蹤系統(tǒng)模型的不確定性，本文完成了PID參數(shù)及前饋系數(shù)的模糊整定方法的研究并進行仿真分析。利用MATLAB對本文實現(xiàn)的算法進行仿真實驗，并與傳統(tǒng)的PID+前饋控制方法進行比對。
　　最后，對實驗平臺的軟硬件進行了設(shè)計，完成運動目標識別與跟蹤系統(tǒng)的搭建，進行運動目標識別與跟蹤實驗測試。實際系統(tǒng)采用