运动目标自动跟踪系统的控制平台设计

针对人体运动目标的自动实时跟踪,通过对现有的云台跟踪系统的比较,设计了一种新的适用于室内的运动摄像头自动跟踪运动人体目标的闭环控制系统,整个系统由图像采集摄像机、控制计算机、基于P89V51的单片机系统和步进电机4部分组成,系统小巧实用、稳定可靠、价格低廉.为实现跟踪系统的稳定性,提出了基于极坐标下的模糊控制跟踪运动目标.实验结果表明,本系统在实际应用中能实时自动跟踪室内运动人体目标,完成对运动目标的安全监控.     

管道检测机器人自动云台机电系统

针对准确判断管道内损伤的需求,需要采集不同内径管道的图像,研制了可升降自动云台.云台的升降功能采用多级剪式机构实现,可满足直径为200～400 mm的管道采集图像的需要.云台的摄像头支座的运动采用了具有很好的自锁和跟踪功能的舵机来控制.该系统利用Mega16单片机对舵机的控制完成云台的自动控制.     

基于WinCE的智能网络视频监控系统设计

针对市面上常见的只能实现视频监控的网络摄像机,文章提出了复杂环境下运动目标检测与跟踪的改进算法,并将其集成到摄像机中实现云台控制.在无人干涉时,系统自动分析并提取敏感信息,若检测到入侵目标,则实时向监控人员报警.该系统采用最新的Silverlight技术构建应用程序,实现了UI开发与设备开发的迭代,从而大大加快了设备的开发速度.     

基于CCD图像的智能寻迹小车系统设计

本文设计了一种基于CCD图像的具有道路检测和自动跟踪功能的智能寻迹小车。该系统采用MC9S12XS128作为核心控制器,通过CCD摄像头检测模型车的运动位置和运动方向,然后对采集图像进行二值化处理、去噪等处理后提取出路径中心信息;利用光电编码器检测模型车的速度;根据路径中心信息的参数计算舵机控制量,采用模糊PID控制算法对小车实行转角和速度的实时控制。实验证明,该智能车系统能够沿着黑色赛道快速稳定地自动行驶,实现了路径识别与跟踪。     

鲁棒的PTZ摄像机目标跟踪算法

提出基于可旋转、变焦（PTZ）摄像机的目标实时智能跟踪算法.通过检测图像序列的方差,根据噪声和运动干扰的历史数据,建立相应的空间分布模型,实现有选择性的﹑高灵敏度的运动检测和云台控制.根据噪声的分布情况调整判决阈值,为不同区域赋予不同的检测灵敏度,提高了系统的噪声容限.自适应地调整方差的序列长度,实现系统灵敏度的大范围调整,以适应噪声、光照的快速变化和不同数量级别的运动幅度.推导长序列方差的快速算法,给出系统实时工作的例子.实验结果表明,算法工作可靠,响应迅速.     

配置机械手的轮式移动机器人目标物体跟踪与抓取

针对配置机械手的室内轮式移动机器人目标物体识别、跟踪和抓取问题,采用一种目标物体识别和机器人定位的方法,利用一种基于模糊控制的轮式移动机器人视觉伺服跟踪控制的方法。针对机器人目标识别跟踪及抓取过程中受环境条件变化的影响,采用HSI颜色模型和基于阈值的区域分割的图像处理方法可以完成目标颜色物体的快速准确识别。基于云台摄像机角度信息的机器人小车目标定位方法和模糊控制理论,设计了模糊跟踪控制器,使机器人输出合适的线速度和角速度,能够实现机器人目标跟踪,使移动机器人趋近目标物体位置,并完成机械手目标物体抓取任务。仿真和实时实验结果表明：所设计的系统具有良好的目标物体识别、跟踪和准确抓取目标的能力。     

基于Arduino的太阳能电池板最大光功率跟踪系统

针对提高太阳能光伏发电效率问题,设计出了一个以Arduino单片机为核心的光功率跟踪系统。该系统由光线强度检测电路、上位机、舵机驱动模块、光伏电池板、位置反馈模块、串口通信模块等组成。舵机在Arduino内部程序算法的驱动下,能够使太阳能电池板所在平面时刻同太阳光线入射角度垂直,因而能够极大地提高光电转换效率。     

基于图像相关检测的快速反射镜稳像系统及方法

基于图像相关检测的快速反射镜稳像系统,指通过快速反射镜偏转光束,对光电成像系统在运动或震动环境中的抖动光轴进行稳定跟踪的系统。该系统首先通过图像相关的方法对不稳定光轴的偏移量进行实时检测,光轴偏移量反馈给快速反射镜的控制器,实时控制快速反射镜偏转实现光轴的稳定。该系统可以实现单帧内图像的稳像,消除高分辨率相机在积分时间内由于光轴抖动造成的图像模糊,提高成像系统成像质量。     

基于主动机器视觉的人脸跟踪与表情识别系统

搭建了一个基于主动机器视觉平台的人脸跟踪与表情识别系统,并进行了相关实验研究。阐述了该平台的系统结构,以及实现人脸表情识别系统的关键功能模块。该系统在主动机器视觉平台基础上,对注意力选择的区域进行人脸检测,通过控制云台完成跟踪动作,并对人脸区域进行实时地表情识别。同时在实验平台上做了大量的人脸检测跟踪和表情识别实验,包括对复杂和简单背景下人脸跟踪及表情识别的准确性进行了实验,实验结果验证了平台的有效性。     

基于MATLAB图像式识别算法的风电场图传定位系统

基于风电场的图像传输系统,借助MATLAB GUIDE开发界面,为多轴云台电机图传系统设计了一套专用的控制平台。该平台内置了图像识别算法与电机控制策略,可以完成指定目标的识别与跟踪。结果表明,在运动控制系统中,采用了图像识别算法和控制策略后,可以将其应用于多种基于图像目标定位的场合。     

云台镜头控制系统终端解码器的设计与实现

云台镜头控制系统广泛应用于监控系统中，本详细论述了云台镜头控制系统的主要功能、结构及原理，并重点分析了解码器硬件结构和软件系统各个模块的实现方法。     

基于模板匹配的人脸识别跟踪方法研究

在对运动物体的实际追踪过程中,由于目标运动方向不确定、背景环境复杂多变等因素,增加了动态目标跟踪的难度,所以用普通识别方法较难提取出目标特征,从而无法准确跟踪动态目标。提出了基于模板匹配的人脸识别算法,分析了基于方向梯度直方图(HOG)的人脸特征提取算法和基于欧氏距离的人脸识别算法,设计出了人脸识别跟踪系统。实验结果表明通过动态目标视觉检测以及PID控制的角度输出,该系统实现了对特定目标的人脸识别和跟踪。     

基于LabVIEW和物联网的分布式家庭智能监控系统

为了解决现有家庭监控系统的不足,基于ZigBee无线自组网技术,利用”软件代替硬件”的设计理念,设计了一种分布式家庭智能监控系统。该系统以采用CC2530作为主控芯片,选择合适的硬件设计了用于门窗防盗、视频监控、温湿度监控、智能控制和USB数据传输的接收机等功能模块,编制了相应的下位机监控程序,利用LabVIEW软件开发了上位机网络远程智能监控软件。该系统硬件安装在现场,通过运行上述监控软件和无线通讯,可以实现燃气浓度、温湿度、门窗状态的实时监测、视频实时监控和数据的无线传输,并可以实现通过互联网通信进行远程监控。通过实验测试可知,该系统还可以实现现场报警、历史记录存储和远程网络智能监控等功能,具有体积小、成本低、无需开槽安装、便于扩展、智能化程度高和性能稳定可靠等优点。     

机动多目标跟踪并行算法研究

分析了直角坐标系下交互式多模型概率数据关联（ＩＭＭＰＤＡ）算法的并行机理。将实现该算法的任务分配到高速并行仿真计算机上,得到了并行ＩＭＭＰＤＡ算法。研制完成了机动多目标跟踪并行仿真软件包,对并行算法性能进行了测试。仿真结果表明跟踪精度和并行效率良好。     

基于图像处理的无人值守变电站目标自动跟踪系统

为了提高国内电力行业变电站自动化水平,利用计算机、通信和图像处理等技术,研发了无人值守变电站目标自动跟踪系统,对系统中的关键技术——图像处理、自动跟踪、智能识别、传输方式进行了探讨,并给出了具体实现方案.该系统试运行结果表明,性能稳定,操作简单,为实现真正意义上的无人值守提供了技术支持.     

基于Cortex-M4的无人飞行器安防系统研究

针对大型园区、厂区安防人工成本高,及时性差等问题,设计了无人飞行器安防系统. 飞行器采用四旋翼结构,其控制系统以Cortex-M4为架构,通过获取惯性传感器数据,使用串级比例积分微分控制实现自平衡,并利用GPS与气压计获取自身位置、高度信息,使其按照预定路线自动巡逻. 控制中心通过无线网络接收飞行器采集的视频,使用跟踪学习检测算法对视频数据进行分析,当锁定目标后,远程控制飞行器进行跟踪. 经过试验,飞行器具有很好的悬停能力,能够按照预定轨迹飞行. 跟踪算法能锁定动态目标,并对飞行器进行实时控制. 结论表明无人器可以完成巡逻和跟踪任务,自动化程度高,节省人力.     

辐射源机动目标被动式鲁棒跟踪一种算法

为研究只测向目标跟踪系统在观测噪声为ε污染高斯分布背景下的辐射源机动目标鲁棒跟踪问题,提出一种简易而有效的变结构鲁棒跟踪算法。该算法由机动目标快速鲁棒检测器、变结构跟踪器（鲁棒MGEKF／PLKF）以及系统误差补偿等环节组成,能够在ε污染高斯分布背景下快速鲁棒检测和跟踪辐射源机动目标,同时根据系统误差特征可实时补偿系统跟踪误差。仿真结果表明,该算法能够有效解决辐射源机动目标鲁棒跟踪问题。     

客车空调系统性能测试软件的研制

利用VB6．0开发了客车空调器焓差法实验室实时测试软件系统，可对实验室传感器状态进行实时监控，并通过串行口来实现计算机与中央控制系统的实时通信．结果表明，该软件系统能对多种实验参数进行实时采集与处理．     

环形加热炉中车轮坯物料跟踪系统研究

为准确判断车轮缺陷产生的原因,根据车轮坯在环形加热炉中的生产工艺和运行特点,基于PLC和组态技术开发车轮坯加热炉物料跟踪系统。利用PLC的自动控制功能和编码器的位置跟踪计算,结合自行设计的坯料标识码,实现车轮坯进、出环形加热炉和炉内的物料跟踪;采用组态王软件开发上位机监控界面,通过与下位机的实时通讯显示车轮坯炉内位置和生产工艺流程。模拟运行结果表明,该系统实现预期功能,达到了物料跟踪的目的。     

增强现实中基于三角标识的三维注册方法

在增强现实系统中实时跟踪三维物体,为了准确地将虚拟物体注册在复杂的真实环境中,提出了一种基于三角形图案标识的视觉三维注册方法.通过边缘检测方法在捕获的视频图像中提取标识的三角形轮廓,获得三角形顶点的数据,并根据这些数据计算出单应性矩阵,推导出摄像机参数,从而实现摄像机标定.利用Camshift算法对检测到的目标进行实时跟踪.实验结果表明,物体能被准确地注册到真实视频图像中的跟踪目标上,通过与ARToolKit软件相比较,该方法在注册效率方面优于ARToolKit软件.