慢运动背景下的实时运动目标检测算法研究

运动背景下的运动目标检测是一项难度大、计算量大的工程,它的难点是难以在实际工程中达到实时性的要求.本文针对这一问题提出了一种利用Lucas-Kanade和层次聚类相结合的方法,能够快速检测运动背景中的运动目标.实验证明该方法速度快,准确性高,在实际工程中具有一定的应用价值.     

基于视频图像的运动目标检测技术

提出了利用三帧差分法和背景差分法对运动目标进行检测的方法,该运动检测的方法实现比较简单、速度快。通过引入的背景实时更新模型,可以提高整个系统的自适应性。实验证明,该方法应用于智能监控场合效果较好。     

基于人眼识别原理的运动目标检测方法

针对于背景差分法与帧间差分法在运动目标中存在的不知足,为提高运动物体检测的实时性和准确性,提出了一种结合背景差分和帧间差分的运动物体检测方法,该方法模拟人眼对运动目标的检测方式,分为整体感知与精确感知两部分。首先将图像分为多个区域并使用较少的像素点建立背景模型,通过背景模型确定运动物体所在的区域,并将其他区域的图像作为背景图像进行存储。然后使用变化区域的当前图像与存储的该区域的背景图像进行差分运算,以获取清晰的运动目标。该方法使用较少的像素点进行背景模型的构建,减少了背景模型建立和更新的运算量,提高了运算的速度。通过存储的背景图像与当前图像进行差分,可以获得完整的运动目标,避免“空洞”的出现。     

运动目标检测与跟踪中FPGA的应用

运动目标检测与跟踪需要处理大量的视频数据,FPGA并行处理的工作方式和可重复执行多任务的能力,使其在视频数据运算与处理中能够发挥很大作用。讨论了FPGA结合DSP实现目标检测与跟踪的技术方案,重点研究了以FPGA构建图像预处理环节中处理器的设计方法。仿真和实验结果表明,基于FPGA的处理器能够完全满足图像预处理中运算量大、重复性强、速度高的要求,有效地缓解了DSP在后续的目标检测与跟踪中数据运算处理的压力,使得系统更加实时、准确、高效。     

多模态背景下快速运动目标检测的研究

为了使运动目标检测算法能够适应场景复杂的情况,可采用高斯混合模型进行建模的方法,本文在此基础上提出了一种新的快速检测算法.该算法基于像素时域和空域相关性,利用这一性质可以减少高斯混合模型的个数,从而提高算法运行速度,经验证发现算法的精确度没有大的降低;同时给出了一种卡尔曼预测的更新算法,这既保证了稳定性又能快速建立背景模型.实验结果表明,该算法在不降低原来算法精确度的基础上,有效地提高了算法的速度.     

一种自适应运动目标检测算法研究

提出了一种新的自适应目标检测算法,实现了快速对目标区域进行匹配更新,能够自适应精确检测出运动目标。通过改进的混合差分模型确定运动目标最大分布可能区域并融合混合高斯模型对此区域进行背景重建,再运用背景差分得到精确前景目标。实验仿真结果表明能够在复杂场景下克服环境噪声与背景扰动,降低了复杂度和计算开销,具有很好的鲁棒性。     

移动背景下运动目标检测与跟踪技术研究

文中分析了移动背景下运动目标检测与跟踪技术.介绍当前移动背景下运动目标检测常用的方法,指出了难点与关键.结合目前的工作,给出了一个移动背景下运动目标检测与跟踪的解决方案,并以人物为跟踪目标进行了实验,较好地实现了移动背景下的全局运动参数鲁棒性估计以及人物目标在不同场景下的跟踪.但是在目标检测时图像边缘白色块的去除和跟踪...     

视频图像动目标检测的双三帧差分算法

三帧差分法进行视频图像动目标检测时利用两个帧差分的结果进行逻辑与运算,进而进行轮廓提取。这种取交集的算法势必会丢掉相互独立的目标轮廓部分,因而容易造成目标轮廓断裂和空洞。为改善算法性能提出了双三帧差分算法,该算法利用连续两次或多次具有交集的三帧差分的结果进行逻辑或运算,采用取并集的方法在最大程度上恢复三帧差分算法提取的动目标轮廓的完整性。基于连续4帧和5帧视频图像给出了算法的具体逻辑结构,仿真实验结果给出了新算法与传统算法的性能指标对比。     

基于分块差分与背景减除的运动检测

本文提出了一种基于分块的帧间差分与背景减除相结合的运动目标检测方法.该方法中,运动目标检测分两步进行,在粗分割阶段,首先把视频图像划分为多个子块,用帧间差分对运动图像各个子块进行检测,分离出背景区域和前景区域,背景区域用来构造和更新背景模型.一旦背景构造完成后,便可以对粗分割出的运动区域采用背景减除方法进行细分割,检测出精确的运动目标.使用帧间差分获取的背景区域构造和更新背景,能有效地把停止的运动目标融入背景,同时也能去除场景中突然运动的目标原来位置所留下"鬼影".实验结果表明,该方法克服帧间差分提取目标不精细缺点,解决了背景减除方法中背景构造更新的困难,能够对监控场景中运动目标进行精确检测,对光线变化、背景干扰不敏感,具有较好的鲁棒性和实时性.     

基于高斯混合模型的运动目标检测方法研究

在研究比较常用的各种运动目标检测方法的基础之上,结合静止场景运动目标检测的特点,采用基于背景减除法的高斯混合模型方法进行运动目标检测,即采用高斯混合模型进行背景建模、背景减除法确定目标前景区域,并通过图像平滑、二值化处理、去噪等方法对图像进行后处理,最终得到目标前景图像.该方法具有运算量小、处理速度较快的特点.实验结果表明,所设计的嵌入式运动目标检测系统能够检测出较完整的前景区域并判断出目标前景,能够满足静止场景下运动目标检测的需求.     

DSP设计方法的研究

数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)技术的飞速发展极大地提高了人们对模拟世界的把握能力。本文就目前各种DSP设计方法进行简要介绍,并对基于FPGA(Field-programmable Gate Array)的DSP设计与传统DSP设计方法进行详细的比较分析。     

用FPGA实现语音信号短时处理

目前,大多数语音识别系统都采用模式匹配的原理.根据这一原理,语音信号在预处理之后要进行特征提取,常用的特征包括短时平均能量或幅度、短时平均过零率等.本文围绕如何用FPGA实现语音信号常用特征提取,介绍了信号短时处理的概念和Altera的DSP Builder开发工具,并以短时能量和短时平均过零率为例,介绍了具体实现方法,给出了仿真结果,在EP1K100上验证了方法的正确性.实验证明,采用本系统可以有效地检测出语音信号的起始点和终点,从而为进一步语音处理,如语音合成、语音识别打下基础.     

基于现代DSP技术的QAM调制解调器设计

本文通过现代DSP技术,以MATLAB/DSP Builder为核心的工具软件开发QAM（正交振幅调制）调制解调器。利用直接数字频率合成器DDS原理设计正交余弦信号发生模块;利用QAM正交调制与解调原理,实现对基带信号的调制与已调信号的解调;通过FIR滤波器的设计,实现对解调模块中的低通滤波,最终在FPGA器件上实现QAM调制解调器。     

红外小目标实时检测硬件系统设计与实现

设计并测试了红外小目标实时检测硬件系统。系统采用FPGA＋DSP的结构,以提高实时性。FPGA完成图像的部分预处理和缓存,DSP实现视频编解码器的控制、数据快速搬移存储与处理,并通过实验验证系统性能。     

基于DSP Builder的电压闪变测量的数字化设计

介绍了IEC推荐的电压闪变测量的工作原理,利用基于Simulink/DSP Builder的数字信号处理的FPGA设计方法,采用数字滤波的方式在Simulink/DSP Builder环境下设计了电压波动与闪变测量系统的数字模型,并对该数字模型进行了系统功能和时序仿真.仿真结果表明:该方法充分利用了Matlab软件系统建模的优势,同时发挥了FPGA并行执行速度快、测量精度高的优点,设计简洁、高效,能够满足IEC推荐标准的电压波动和闪变测量系统的设计精度要求.     

应用FPGA和小波变换提取局部放电信号

小波变换是抑制局部放电中强干扰信号的有效工具,然而其巨大的计算量制约了它在局部放电在线监测中的现场应用。FPGA(Fielded Programmable Gate Array)器件兼具并行、串行的工作方式,有较高的并行计算能力,在现场数字信号处理领域具有较高的实时性。在分析了局部放电信号和白噪声的特点后,提出折衷小波包硬阈值变换算法。根据该算法,以DSP Builder为平台,模块化地设计出基于FPGA的流水线结构。从模拟现场信号中提取局部放电信号的实验结果表明系统可行。实际局部放电现场信号的处理结果表明,系统能较好的提取局部放电信号,同时满足了的实时性要求,在变压器的局部放电信号在线检测等领域具有一定的工程应用价值。     

正交信号发生器的设计

介绍了基于FPGA的DSP开发技术,提出了一种设计正交信号发生器的方案。利用DSP Builder建立其数学模型,实现了模块化设计,使设计变得直观。在Simulink中进行仿真验证,通过SignalCompiler将模型转化成硬件描述语言,经过QuartusⅡ仿真正确后,下载到FPGA里。输出的正交信号能够灵活的调频、调相、调幅,实现了全数字化设计。该方案简化了硬件设计的难度,对各个模块的参数进行简单设置就能完成复杂的电子系统设计。     

基于SOPC的DSP系统设计基本电路模块

介绍片上可编程系统(SOPC)的概念,给出了基于SOPC利用MATLAB/DSP Builder幅度调制器的设计实例和借助QuartusⅡ软件实现的仿真波形.     

电容型变电设备绝缘在线监测系统的研制

为了有效降低现场在线监测的干扰,提高系统的测量准确度,设计了一套电容型设备绝缘在线监测系统。该系统采用分层(级)分布多CPU结构,整个监测系统由分布于现场的各个现场测量与处理单元和位于主控室的数据管理与诊断系统所共同组成。现场测量与处理单元以数字信号处理模块(DSP)与逻辑和控制模块(FPGA)为核心,软件上采用加窗插值的高精度快速傅立叶变换(FFT)算法,可有效降低非同步采样和频率泄漏给谐波分析带来的误差,提高测量准确度。针对目前影响电容型设备在线监测系统测量准确度的各种因素,给出了该系统在改善系统测量性能的相关措施。在实验室模拟现场接线测试了系统,其测试结果与标准M-8000型变频介质测试仪相比,绝对误差均<0.1%,该在线监测系统的测量准确度能满足要求。