基于图像识别的运动目标检测与跟踪系统

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1、大连理I：人学硕卜学何论文摘要基于图像识别的运动目标检测与跟踪系统，在不需要人为干预的情况下，通过在摄像机拍摄的图像序列中对预定运动目标进行自动识别和定位，并控制摄像机做三维运动，从而始终保持预定运动目标在摄像机视野中心位置附近。运动目标跟踪是计算机视觉与图像处理领域中一个非常活跃的分支，在军事领域和国民经济的许多方面都有着广泛的应用，例如导弹制导、主动视觉监视等。本文分析了基于图像识别的运动目标检测与跟踪系统的原理，设计了系统的结构。详细阐述了运动目标图像识别方法和云台控制方法。在运动目标图像检测方面，针对目标图

2、像检测的准确性和快速性要求，在比较了常用的图像识别算法理论与优缺点之后，提出了基于kalman目标运动轨迹预测的SIFT特征图像识别算法。利用kalman滤波器对运动目标在下一帧图像中可能出现的位置进行预测并在该区域截取一个自适应识别窗口，通过在自适应窗口中识别运动目标，进而缩短了待匹配图像的SIFT特征提取时间，提高了目标图像检测的效率。在云台控制方面，针对视频跟踪系统存在着非线性、干扰和运动目标的不确定性，在分析了常规PID控制和模糊控制的原理以及它们的局限性之后，结合实际调试经验，在LabVIEW平台下利用P

3、ID控制工具箱和模糊逻辑进行了模糊PID控制器的设计，缩短了系统响应的上升时问和调节时间，减少了超调量，满足了摄像机实时跟踪目标的要求。最后，对系统的各部分进行了测试。测试结果表明，基于kalman目标运动轨迹预测的SIFT特征图像识别算法能够快速准确地进行运动目标图像的检测；通过加入模糊PID控制器，云台得到了较好的控制，使摄像机能快速的跟踪运动目标，完成了视频跟踪的目的。关键词：图像识别；视频跟踪；SIFT；模糊PID控制基丁．图像识别的运动口标检测与跟踪系统Themovingtargetdetectionan

4、dtrackingsystembasedonimagerecognitionAbstractThemovingtargetdetectionandtrackingsystembasedonimagerecognition．withoutmanualintervention，identifiesandlocatesthemovingtargetinsequenceofimageswhichreceivedbyvidiconcameraautomaticallyandcontrolsthevidiconcamerato

5、dothree—dimensionalmotiontomaintainthemovingtargetinthecenterofthecameraview．Videotrackingisoneofthemostactiveembranchmentinthefieldofcomputervisionandimageprocessing，italsousedwidlyinmilitaryandthedevelopmentofnationaleconomy。Suchas，missileguidance，activevisi

6、onmonitoringandSOon．Inthispaper,theprincipleofthemovingtargetdetectionandtrackingsystemisanalyzed．Thesystem’Sstructureisdesigned．Themethodsofimagerecognitionandcontrolarediscussed．Atthehandofimagedetection，inordertomeettheaccuracyandspeedofimagedetection，after

7、comparedthecommonimageidentificationalgorithmtheory,anewimagerecognitionalgorithm，whichbasedonkalmanpredictionandSIFT，isproposed．Thetarget’Spositioninthenextimageispredictedbykalmanfilter，andthen，aadaptiveidentificationwindowintheregionofthepositionisextracted

8、．IdentificationthemovingtargetinadaptivewindowwhichcannotonlycutdownthetimeofextractingtheSIFTfeaturebutalsoimprovetheefficiencyofimagedetection．Becauseofthesystemexistsseriousnonl