一种基于FPGA的实时视频跟踪系统硬件平台设计

提出一种基于FPGA的视频跟踪系统硬件平台的设计方法,包括主控芯片、CMOS图像采集、多端口SDRAM控制器、图像VGA显示、SOPC系统和云台控制驱动等电路的设计。通过该平台,可以实现实时图像采集、缓存、显示和云台驱动;在SOPC系统中加入代码,可以实现运动目标的检测、跟踪、定位,改变云台转动方向,实现自主跟踪。     

基于图像采集卡的智能安防监控系统设计

本文研究了基于Matrox图像采集卡的智能安防监控系统的总体解决方案,硬件设计部分详细叙述了该系统的图像采集模块设计和云台控制模块设计.通过对摄像机采集的图像进行运动目标的跟踪分析.产生控制信号,控制承栽摄像头的云台运动.以实现运动目标的跟踪:软件设计部分.针对运动目标的检测跟踪各种跟踪方法,详细研究并实现了基于时间差分的运动目标检测方法.完成了系统整体软件设计.实践证明,该系统具有较好的检测效果.     

基于云台摄像机的自适应无人机跟踪系统

针对当前光电跟踪系统作用距离短、目标跟踪易丢失、视频图像抖动等问题,设计了一种适用于远近距离目标稳定跟踪的系统.首先利用云台摄像机连续采集图像;其次图像处理模块预测目标图像区域进行目标检测;然后利用目标大小进行镜头的变倍变焦自适应控制;最后将视场划分三个区域,根据连续时间目标偏移中心趋势及所在区域位置逐步控制云台的速度和方向,使目标保持在图像中心附近,实现自动实时跟踪.测试表明,在能见度大于10 km的条件下,系统对轴距0.3 m的无人机(UAV)跟踪距离可达3 km,角度跟踪误差低于0.35°,平均单次检测时间小于20 ms.该系统实现了对空中无人机全方位、远近距离的实时稳定跟踪.     

双摄像机系统对移动目标的跟踪

提出了一种由一个静止摄像机加上一个动态摄像机组成的双摄像机实时跟踪系统．该系统利用两种形式摄像机各自的优点,克服它们自身的不足,实现了对运动目标的实时跟踪．文中给出了双摄像机系统的组成以及功能划分．利用由近似的摄像机投影模型导出的单应性关系,实现两个摄像机图像之间的目标匹配．系统在静态摄像机的图像平面上建立目标的2D运动模型,采用卡尔曼滤波实现目标位置的预测,由单应性关系求出动态摄像机图像平面上对应目标的预测位置,然后计算摄像机动态平台的旋转角度,实现对动态平台的伺服控制．     

无人直升机云台控制系统的设计与实现

针对小型无人机的航拍应用,设计了一种基于ARM的机载云台控制系统,实现了通过地面PC的键盘操作来远程控制云台姿态和摄像机参数.根据地面接收到的实时图像信息,手动给定云台的期望偏转角度;利用电位传感器采集云台的实际角度数据作反馈,然后依据控制算法驱动云台及时调整摄像机,使得摄像机始终能拍摄到目标对象;同时通过地面监控软件,可以实时观察机载云台的状态信息.该设计已在某小型无人机上成功应用,并且达到了不错的控制与拍摄效果.     

基于全景视觉的监控系统设计

设计了一个基于全景视觉的多摄像机监控网络。全景相机视野广,可以实现大范围的目标检测与跟踪。云台摄像机视角具有一定的自由度,可以捕捉目标的高分辨率图像。将全景相机与云台相机相互配合,通过多传感器的数据融合,分层次的跟踪算法及多相机调度算法,实现了大范围的多个运动目标的检测与跟踪,并能捕获目标的清晰图像。实验验证了该系统的有效性和合理性。     

双目立体视觉的目标识别与定位

双目立体视觉系统可以实现对目标的识别与定位.此系统包含摄像机标定、图像分割、立体匹配和三维测距4个模块.在摄像机标定部分,提出了基于云台转角的外参数估计方法.该方法可以精确完成摄像头旋转情况下外参的估计,增强了机器人的视觉功能.并利用广茂达机器人系统,基于改进的双目视觉系统进行目标识别与定位,以此结果作为依据控制机器人的手臂进行相应运动,最终实现了对目标物体的抓取,验证了提出方法的可行性.     

多摄像机目标跟踪系统设计

针对目前大多数基于视频的目标检测、跟踪系统中,仅对单摄像机视频进行目标分析时存在视野有限、无法处理目标遮挡等问题,搭建了一个基于多摄像机的目标检测与跟踪系统,并给出了系统的总体设计方案;详细阐述了多摄像机系统主要模块如视频采集、目标检测与跟踪、多机通讯、数据管理和实时用户交互等的设计思路,针对多摄像机之间的目标交接、云台控制、多机实时通讯、数据编码等关键技术进行了深入分析研究,提出了相应的解决方法,实现了多摄像机之间的目标交接、连续检测与跟踪等功能。     

基于对线控位功能双轴水下操作云台控制系统

由于水下操作环境大多为缓流、浑浊度较高的区域，在这种水域进行测试，必须要克服紊流环境干扰等因素，因此设计基于自动追踪、识别目标的双轴智能水下操作云台控制系统，实现对拍摄目标进行快速锁定及跟踪，完成实时高效的图像采集功能。考虑到双轴水下拍摄云台在追踪目标的过程中存在着一定干扰的实际工况，该文对智能双轴云台采用对线控位功能，解决了云台定位精度不准确，自动追踪目标，智能识别移动物体等功能，为下一步研究提供了可靠的理论基础。     

运动目标图像识别与跟踪系统的研究

研究了在简单背景下实现对运动目标的识别与跟踪,给出了目标跟踪的原理图和结构框图。整个系统主要由图像采集模块、图像信号处理单元、监视器和伺服机构组成,重点论述了图像信号处理单元的实现过程和算法分析,包括图像预处理,图像分割,特征提取,目标识别与跟踪算法,充分考虑系统的实时性,稳定性。实验结果表明,该系统能在简单场景下对运动目标进行实时跟踪,达到预想效果。