智能监控中目标跟踪的研究及DSP实现

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视频监控技术的进步在过去的二十几年中经历了模拟时代、半数字时代以及全数字时代三个阶段后,现在正向智能化方向发展。智能视频监控作为视频监控中的一个核心功能模块,在新一代视频监控中起着关键的作用,有效的提高视频监控系统的效率,逐渐成为研究的热点和主流。   论文以远程视频教学为应用背景,对智能视频监控系统中的目标跟踪算法进行了深入的研究,并在高速DSP平台上实现了该系统。论文的主要工作如下:   首先,在研究和分析了智能视频监控中运动目标检测和跟踪等核心技术的基础上,采用三帧帧差法来检测运动目标。检测过程中,对差值图像进行数学形态学处理,避免外界干扰运动区域的判断;为了正确跟踪到感兴趣的目标,引入卡尔曼滤波器来预测目标的运动状态;当出现多个运动物体交叠的情况时,论文又利用了目标的颜色直方图进行匹配,以保持对目标的正确跟踪。   然后,在对上述目标检测和跟踪等关键算法研究的基础上,论文设计了一个基于客户端/服务器模式的远程视频教学实验系统。   接着,重点介绍和分析了系统中视频的采集、串口通信、视频送显和摄像机的云台控制机制,以及数字视频的网络传输等部分模块的实现方法。   最终,在ADI公司的高速DSP BF561开发板上完成了智能分析算法的移植、调试和运行,形成了一个完整的嵌入式实验系统。   实验结果表明,本文搭建的智能视频分析实验系统能够快速检测并定位目标物体,摄像机能对智能算法分析得出的结果做出应有的反应,且性能稳定,可以有效跟踪到目标,并能自动调焦,实验系统可基本满足远程视频教学中的目标自动跟踪的要求。   论文最后对所做工作进行了总结,并指出了需要进一步解决和完善的问题。
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