运动目标实时检测系统的设计与实现

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiade522
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对视频序列进行运动目标检测在机器视觉应用中起到很重要的作用,包括人体识别和跟踪、车辆检测、人机交互和军事应用等领域都有广泛的应用。运动目标检测是更进一步复杂处理的基础,对其他计算机视觉领域有着重要的推动作用。如何实现对运动目标进行实时、稳定、有效的检测已经成为一个备受关注的研究热点问题。针对于目前大部分运动目标的检测算法都是基于PC机上,并用软件编程的方法来实现,处理速度较慢,适用范围小等问题,本文实现了基于FPGA平台的运动目标检测系统。FPGA是当今主流的大规模可编程集成电路,能够满足高速图像处理的要求。本系统利用高速摄像头CCD采集实时图像,通过改进的运动目标检测算法对图像进行处理,检测出多个运动目标。本文研究了当前主要的运动目标检测算法,并在当前该领域研究成果的基础上,对基于LBP的运动目标检测算法进行了改进,使其更适合在硬件上实现。该算法不但具备背景差分法的优点,而且克服了光线单调变化对检测的影响。该算法计算简单,利于系统的实时检测。在合理利用硬件资源的基础上,通过设计FPGA硬件电路实现了图像的高速采集以及图像预处理,并且充分有效地利用了FPGA硬件上的并行性,通过对一个像素点处理过程的硬件结构的实现,在FPGA上同时实现3个像素点并行处理,并将部分算法硬化,显著地提高了检测的速度。为了使算法有更好的适应性,将改进的基于纹理的运动目标检测算法与相邻帧差法相结合,使检测效果得到改进。该运动目标检测系统,可以用于视觉领域的其他应用中,具有广阔的应用前景。
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