视频目标侦测与智能监控技术

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1、视频目标侦测与智能监控技术及其IP设计信息科学与工程学院2008级集成电路设计与集成系统专业李江涛指导教师陈江华摘要：基于视频移动侦测技术和视频流中的目标识别技术的智能监控技术是未来监控的发展方向，同时视频目标检测技术在其他领域也应用广泛。本课题旨在研究稳定，可靠的视频移动侦测和目标识别算法，并使用以可综合的HDL的形式硬件实现其IP软核模块。将帧间差分法和基于Haar特征的AdaBoost目标识别算法结合起来，互补其对方算法的不足。我们第一次在Android嵌入式平台完成了视频移动侦测和目标识别算法。在主频为1.2GHz的CortexA9ARM处理器上对分

2、辨率为800x480的视频进行实时处理，帧率在20fps以上。在使用软件实现快速、可靠的算法的基础上，以可综合的HDL的形式设计了识别率高、资源消耗较少的硬件算法IP核模块，完成了算法的设计与验证，并对其进行了性能分析。经验证，IP模块对于帧率为30fps、分辨率为800x480的视频流，在25MHz主时钟下即可满足嵌入式的实时视频目标检测的应用。关键词：视频流；目标检测；AdaBoost算法；IP核Abstract：Basedonobjectrecognitioninvideostreamingandvideomotiondetectiontechnolo

3、gy,theintelligentmonitoringtechnologyleadsthedirectionofvideosurveillancesysteminthefuture.Atthesametime,videoobjectdetectiontechnologyiswidelyusedinmanyotherareas.Thisprojectistodesignastableandreliablealgorithmaboutvideomotiondetectionandobjectrecognition,andimplementitintheformo

4、fsynthesizableHDLasanIPcoremodule.ItisaninnovationtocombinevideomotiondetectionandtheAdaBoostobjectdetectionAlgorithmbasedonHaarfeaturestogether.Thiswillcomplementitsweaknesseachother.IuseARM-AndroidembeddedplatformtodevelopanddebugthevideomotiondetectionandtheAdaBoostobjectdetecti

5、onalgorithm.Thisalgorithmrunsupto20fpsata1.2GHzCortexA9ARMprocesser.Basedontheachievementofthefastandreliablealgorithm,Ihavedesignedalowresourceconsumptionalgorithmimplementedbyhardware.WehavecompletedthedesignandvalidationoftheIPcoremodule,aswellasitsperformanceanalysis.Foravideos

6、treamwitharesolutionof800x480andaframerateof30fps,a25MHzclockisenoughtomeettheneedofreal-timevideoobjectdetection.Keywords:videostream;targetdetection;AdaBoostalgorithm;IPcore一、绪论1.1课题背景及意义1.1.1课题背景视频移动侦测技术与视频目标识别技术是视频信号处理、分析应用的一个重要领域。基于移动侦测技术和视频目标识别技术的智能监控系统（IVS)是未来监控的发展方向。视频移动侦测技

7、术（VMD），就是使用计算机图像处理技术，将场景中运动的目标提取追踪。视频目标识别技术则是通过检测不同的特征库识别指定的目标。1.1.2本课题的研究意义智能视频系统可以将视频的记录与分析交由计算机，使监控工作更加高效。视频分析技术将大幅提升安防工作的效率与质量，使得整个社会更加安定,和谐。使用嵌入式实现智能监控系统比基于PC的设备在可扩展性，功耗等方面优势明显。此外，视频处理需要很高的处理器性能。使用高性能的ARM处理器和DSP将带来成本、功耗的提升，因而使用硬件实现相关算法具有重要意义。1.2相关问题的研究现状1.2.1研究现状关于视频移动侦测的问题人们已

8、经进行大量的研究，提出了一些算法。目前主要分为以下三