基于ADSPBF532平台的实时多目标跟踪

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1、分类号密级UDC编号8015106S011中国科学院研究生院硕士学位论文基于ADSPBF532平台的实时多目标跟踪陈浩指导教师彭先蓉副研究员中国科学院光电技术研究所申请学位级别硕士学科专业名称信号与信息处理论文提交H期2006.05论文答辩H期培养单位学位授予单位答辩委员会主席摘要当多个目标同时出现在一个跟踪窗口时，常表现为十几或几十个像素的块状口标，没有非常明显的形状和灰度特征以进行冃标的识别；因为一个跟踪窗口屮可能出现多于一个的目标，不能对整个跟踪窗口内的图像数据求形心（重心）来计算各个目标位置，也不能再根据目标所处的窗口来建立目标之间的对应关系；冃标会出现彼此粘连

2、、遮挡和分离的情况。以上各因素增加了多冃标跟踪的难度,在待跟踪目标与干扰目标的位置接近或交叉运动吋，易发生跟踪错误。研究-•种实时多目标识别与跟踪技术，并将其移植到硬件平台，具有重要的理论价值和实际工程意义。本文首先研究了多目标的关键技术：采用基于倒角距离变换分离多目标，提取各个目标的大小、位置特征；运用运动估计技术预测一下时刻各日标位置和速度，这样目标的特征可以表示为位置、大小、速度组成的特征矢量；使用改进的最近邻法将预测的目标特征和检测到的目标特征进行数据关联，输出各目标的脱靶量；对目标进入、离开跟踪窗口和目标交叉运动的情况也进行了简单的讨论。接着将算法移植到Bla

3、ckfin新平台，设计、调试、优化了DSP程序，配合FPGA实现了多目标跟踪，实验结果表明能实时输出各目标的脱靶量，满足实时性要求,在发生交叉运动时也能以较大概率正确跟踪。最后，研究了DSP的引导过程，实现了目标系统脱离宿主机独立运行。关键词：多目标跟踪实时图像处理倒角最近邻BlackfinABSTRACTChenhao(SignalandInformationProcessing)Directedby:PengxianrongWhenmulti-targetsappearinthesametrackingwindow,theyoftenappearsasblock-s

4、hapedtargetsoftensofpixelswithoutextremelyobviousshapeandtexturefeature.Targetscann^belocatedbycalculatingthecenterofgravityofthewholeimageinthetrackingwindow;targetscann'tbeassociatedbythetracingwindowtheyarelocatedin,either;targetsmaycross,overlapandbecomeapartagain.Alltheabovemakesitd

5、ifficulttotrackmulti-targets.Tracingerrormayoccurwhenthetargettobetrackgetnearandcrosswithothertargets.Itisofgreattheoryvalueandprojectmeaningtoresearchareal-timemulti-targetstrackingtechniqueandrealizeitonhardwareplatform.Keytechnologyinmulti-targetstrackingisdiscussedfirstly:Applydista

6、ncetransferbasedonchamfertoextractthescaleandpositioninformationofeverytargets,movingpredictisusedtoestimatethepositionofnexttime,thenapplyimprovednearestneighbordataassociationtoassociatethepredictfeaturesandobservedfeatures,offsetofeachtargetsisoutpin.Processingoftargetsgoingintoandout

7、oftrackingwindowisalsodiscussed.ThenBlackfinDSPsoftwareisdesign,debugandoptimizetocooperatewithFPGAtotrackmulti-targetg.Experimentshowreal-timerequirementissatisfied,whentargetscross,itcantrackmaintargetscorrectlywithhighprobability.BootingprocessofBlackfinisresearchedlas