基于ARM平台的单摄像头运动目标检测与跟踪系统

论文摘要

近年来社会上发生了很多不安全事件,视频监控技术已作为一种强效的安全防范手段,被广泛地应用于社会生活的诸多领域,目前视频监控技术逐渐趋向智能化。运动目标检测和跟踪是视频监控技术中的关键技术,根据环境或所需功能的不同,现已存在多种运动目标检测和跟踪算法。本文针对静止单摄像头,设计实现了一种运动目标检测和跟踪系统,该系统具有视频图像实时采集、运动目标检测、运动目标跟踪以及报警控制等功能。本文的主要工作如下：(1)介绍了相关数字图像处理技术和理论,重点分析了运动目标检测和跟踪相关的算法、原理及优缺点。(2)描述了嵌入式系统开发的流程,其中包括系统的软硬件平台,以及开发环境的搭建。(3)提出了系统设计的总体方案,它包括图像获取、图像解码、图像预处理、运动目标检测、运动目标分割定位、运动目标跟踪、报警触发及串口通信、报警控制模块。(4)编程实现了基于简单背景模型、单高斯背景模型、混合高斯背景模型的运动目标检测算法,同时利用卡尔曼滤波器实现了运动目标的预测跟踪算法,最终将整个系统移植到ARM9硬件平台上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 视频监控技术的应用和发展
• 1.1.2 运动目标检测和跟踪技术的研究现状
• 1.2 嵌入式系统简介
• 1.2.1 嵌入式系统
• 1.2.2 嵌入式处理器
• 1.2.3 嵌入式操作系统
• 1.3 本文工作
• 2 相关理论知识
• 2.1 运动目标检测
• 2.2 图像分割
• 2.2.1 像素空间关系
• 2.2.2 常见的图像分割方法
• 2.3 运动目标跟踪
• 2.3.1 运动目标表示
• 2.3.2 常见的运动目标跟踪方法
• 3 系统的软硬件平台和开发流程
• 3.1 硬件平台
• 3.1.1 ARM微处理器简介
• 3.1.2 ARM9微处理器简介
• 3.1.3 S3C2410微处理器简介
• 3.1.4 硬件系统平台
• 3.2 软件平台
• 3.3 开发流程
• 3.3.1 交叉开发
• 3.3.2 开发流程介绍
• 4 系统的设计与实现
• 4.1 系统的整体设计
• 4.2 各模块的详细设计
• 4.2.1 图像获取模块
• 4.2.2 图像解码模块
• 4.2.3 图像预处理模块
• 4.2.4 运动目标检测模块
• 4.2.5 运动目标分割及定位模块
• 4.2.6 运动目标跟踪模块
• 4.2.7 报警触发及串口通信模块
• 4.2.8 报警控制模块
• 4.3 计算机仿真与实验结果
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢