基于DM642的模板匹配跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,隨著圖像跟蹤技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展以及人們對圖像跟蹤技術(shù)接觸的不斷頻繁,越來越多的人意識到圖像跟蹤技術(shù)已成為人類認(rèn)識和改造這個(gè)世界的重要手段。目前,圖像跟蹤技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域,滲入到各行各業(yè),在醫(yī)學(xué)、公安、交通等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
   模板匹配和目標(biāo)跟蹤是視頻圖像實(shí)時(shí)處理中的難點(diǎn)問題,以往系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,由于器件的運(yùn)算速度有限,不能夠做到大規(guī)模的模板匹配和大范圍的搜索運(yùn)算。而完全依賴ABS等算法對模板進(jìn)行壓縮又會丟失

2、大量信息,造成匹配精度不高和跟蹤不穩(wěn)定,多處理器工作方式是實(shí)時(shí)視頻處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的唯一解決方法。但是以往設(shè)計(jì)中,大量系統(tǒng)資源被用于總線控制和系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸,影響了系統(tǒng)性能的發(fā)揮。
   本文針對視頻的大數(shù)據(jù)流量與極高處理速度的特點(diǎn),以及對復(fù)雜目標(biāo)跟蹤實(shí)時(shí)性的要求,同時(shí)結(jié)合已有技術(shù)儲備及當(dāng)前先進(jìn)器件,以TMS320DM642芯片(DSP)和EP3C25F324C7芯片(FPGA)為主體,設(shè)計(jì)了一套基于DM642的圖像跟蹤系統(tǒng)。FPG

3、A完成模板匹配計(jì)算,系統(tǒng)根據(jù)匹配結(jié)果自適應(yīng)更新模板,滿足視頻位移、縮放、旋轉(zhuǎn)等需求。由于模板匹配計(jì)算與視頻通道隔離,避免了一般多DSP系統(tǒng)出現(xiàn)的圖像遲滯等現(xiàn)象,同時(shí)FPGA的并行處理方式極大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量和處理速度。
   論文研究對比了基于ABS、歸一化互相關(guān)匹配以及圖像矩這三種圖像匹配算法的優(yōu)缺點(diǎn),從而總結(jié)出基于歸一化互相關(guān)匹配的圖像匹配算法,利用歸一化互相關(guān)匹配算法的高準(zhǔn)確性和適應(yīng)性,以及其對圖像的灰度線性畸變具有

4、不變性,通過計(jì)算模板和待匹配圖像的互相關(guān)值來確定匹配的程度,能快速的搜索出實(shí)時(shí)圖像和模板圖像的之間的最佳匹配位置,對目標(biāo)采用更新策略,最終實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定跟蹤。
   外場試驗(yàn)表明,基于DSP+FPGA的模板匹配實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)靈活、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。系統(tǒng)在進(jìn)行復(fù)雜算法和目標(biāo)提取方面比以前的單DSP系統(tǒng)更容易滿足實(shí)時(shí)性要求,對于720×625象素圖像數(shù)據(jù)的處理能力可以達(dá)到或超過每秒25幀,最大匹配模板可以達(dá)到128×128象素

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