基于各向异性核函数的均值漂移跟踪算法

均值漂移算法是一种将迭代轨迹滑向局部邻域内均值的迭代算法,已应用于目标跟踪领域。传统的均值漂移算法通常采用各向同性核函数进行跟踪,但视频序列中的跟踪目标的结构随时间而变化,尤其当目标结构快速变化时,基于各向同性核函数的均值漂移跟踪算法常常会导致目标的丢失。该文采用各向异性核函数均值漂移算法实现目标跟踪,由于该核函数的形状、大小、方向能自适应于目标局部结构的变化,保证了跟踪效果的稳定性和鲁棒性。实验结果证明该算法是有效的。     

基于Vivado HLS 的FFT IP核设计与实现

研究基于Xilinx高层次综合工具HLS设计FFT IP核的新方法,并在Zynq平台上搭建音频频谱显示系统用于对设计的FFT IP核进行测试。首先用Matlab生成1024点FFT算法所需要的旋转因子,然后用C语言编写FFT算法程序后经HLS综合成IP核并进行了两次优化,与优化前相比延迟时间节省了19%到40%,LUT资源节省18.5%。测试结果表明,所设计的FFT IP能够成功地实现音频信号的频谱分析。     

基于PYNQ的运动目标检测系统

运动目标检测技术作为计算机视觉领域的研究热点之一,在智能安防、重点场所监控等领域应用广泛。为了在PYNQ-Z2开发平台上实现运动目标检测系统,基于软硬件协同设计的思想进行了系统功能划分。在可编程逻辑PL部分,使用Xilinx Vitis HLS工具进行图像处理模块硬件加速IP核的开发和整合。在处理系统PS端,通过Jupyter Notebook平台使用Python语言进行视频数据的读取以及硬件的调用。实验结果表明,在PYNQ-Z2平台上实现了运动目标检测系统,可同时对多个运动目标进行检测,在输入视频分辨率为800×600时的处理速度为14.3帧/秒,基本能满足实时性要求。     

基于HLS技术的Rijndael算法IP核实现与优化

为了降低传统设计模式在应对大规模SoC设计时带来高复杂度,使用高层次综合HLS技术进行了Rijndael算法IP核的设计、综合与仿真.针对Rijndael算法中的多种运算模块,研究并设计了面向硬件的编码方式及优化方案.通过对比,使用高层次综合技术设计的IP核在各方面都接近或超越了使用传统方式设计的IP核,而设计复杂度大大降低,证明了使用HLS方法进行设计的优越性.     

基于候选区域检测的核相关目标跟踪算法

近年来,核相关滤波算法在目标跟踪领域应用广泛,表现出了非常优异的性能,但是核相关滤波类算法本质上属于模板匹配算法,并且缺乏跟踪失败恢复机制,在快速运动和快速形变情况下跟踪效果较差.针对以上问题,本文提出一种结合了核相关滤波跟踪算法和目标候选区域检测的跟踪算法,来改善核相关滤波跟踪算法的性能.算法主要设计了一种跟踪失败恢复机制,通过比较目标响应强度与经验阈值的大小,判断跟踪目标是否跟丢,当目标跟踪失败时,采用候选区域检测算法,在目标周围区域提取不同的检测图像块,确定目标在当前帧的最佳位置;然后,使用核相关滤波算法得到目标的精确位置,继续跟踪.此外,算法在跟踪模块中加入了颜色特征与梯度特征的自适应融合,进一步增强了算法的整体跟踪性能.实验结果证明,所提出算法在精确度和成功率上都表现出高效的性能,并且在快速运动和快速形变情况下跟踪性能要优于其余算法.     

视频处理DSP并行接口的IP核设计

并行接口是我们设计的视频DSP中的一个重要组成部分。本文重点讲述了视频处理DSP并行接口的IP核设计方案、设计中的难点以及问题解决。根据该设计方案使用硬件描述语言（Verilog HDL)和采用自顶向下（TOP-DOWN）的设计方法实现了IP核。     

基于GM(1,1)尺度估计的核相关性滤波跟踪方法

针对在目标视觉跟踪过程中目标尺度变化导致跟踪精度下降的问题,提出了基于GM(1,1)尺度估计的核相关性滤波跟踪方法。在核相关性滤波跟踪算法的基础上引入GM(1,1)灰色预测模型对目标尺度进行预测,并设计尺度估计流程估计当前目标尺度,有效地解决了尺度变化明显导致跟踪性能下降的问题。最后利用OTB-100视频序列数据集测试算法的性能,测试结果表明在目标尺度明显变化时,该算法仍具有较好的跟踪性能,可实现稳定准确的目标跟踪,有效地提高了核相关性滤波跟踪算法的跟踪性能。     

基于Mean-Shift的目标跟踪算法

Mean-Shift算法自从提出以来得到较广泛的应用和发展,但是传统的MS算法对于在视频中大小变换的和移动速度非常快的目标,将不能进行准确的跟踪.为了解决这个问题,已有将卡尔曼预测和MS相融合进行预测跟踪的算法.但是当物体在视频中的尺寸变化的时候,由于不变的核带宽,会产生由背景产生的误差,同样导致跟踪的失败.为此,本文...     

基于自适应的核相关滤波的目标跟踪算法

针对核相关滤波器(KCF)跟踪算法在目标发生尺度变化和严重遮挡的情况下跟踪失败的问题,提出了一种基于自适应的核相关滤波的目标跟踪算法。该算法运用了尺度估计策略,使跟踪框自适应,用多项式核函数来减少计算量,采用了FHog目标特征代替原来的Hog特征,获取更多的目标特征信息。实验采用OTB-2013评估基准的50组视频序列进行测试,并与其他31种跟踪算法进行对比,测试所提算法的有效性。实验结果表明:所提算法成功率为0.549,精确度为0.736,排名第一,与KCF算法相比,分别提高了3.8%和1.0%。该算法在目标发生尺度变化、严重遮挡等复杂情况下,均具有较强的稳健性和鲁棒性。     

基于分块的多特征融合变尺度目标跟踪算法

为了增强彩色视频中目标外观描述能力和解决跟踪过程中目标尺度变化的问题,提出一种基于分块的多特征融合变尺度目标跟踪算法.设计了一个能处理不同挑战因素下对目标的精确跟踪算法,首先提取HSV分块的颜色直方图特征和PCA-HOG特征并采用多通道线性核函数对两种特征进行融合构建训练样本,然后求解线性岭回归函数获得位置核相关滤波器模型,并以线性核函数来计算候选区域在7个尺度空间上与跟踪目标的响应值,最后利用尺度自适应模板更新模型参数.实验结果表明,提出的算法在彩色视频中不仅能较好地自适应目标尺度的变化,在复杂场景下也具有较强的鲁棒性.     

基于Loeffler算法的2-D DCT IP软核设计

提出一种基于Loeffler算法的2-D DCT IP软核设计方法.用移位和加法运算代替乘法运算.为减少芯片占用面积,对乘法系数采用CSD编码,1-D DCT复用技术;为提高电路的速度,采用流水线结构,优化转置矩阵.基于上述算法,设计了用Verilog HDL语言描述的IP软核.对软核进行了编译、综合、布局布线和后仿真,验证了算法的正确性.实验结果显示最高工作频率可以达到139.43MHz,能够满足视频图像压缩的实时性要求.     

参数化IP软核在视频格式变换系统中的应用

介绍了一种利用参数化IP软核设计视频格式变换系统的新方法.这些IP核具有较高的性能和灵活性,更新方便、开发成本低、可重用性强.验证表明,这些IP软核在视频变换系统中的应用完全能达到设计要求.     

设计SOC所必备的技术

SOC（System－on－a－Chip片上系统）的核心技术是IP（IntellectualProperty，知识产权）核模块，分为硬IP核和软IP核。有的公司不愿意外卖IP核，这类仅供公司内部使用就叫做内源（Insourcing）IP核。可以外卖的IP核就叫做外源（Outsourcing）IP核。产品开发单位为了保证设计质量，减小技术风险，缩短设计周期，争取早日上市，可以花钱购买适合自己需要的IP模块。为了便于开发单位使用不同公司的IP模块，最好有统一的标准接口。目前大约已有170多家公司，包括半导体厂商、EDA（电子设计自动化）公司、IP公司等，成立了虚拟插座…     

基于ZYNQ的运动目标检测系统设计

针对当前运动目标检测系统平台体积大、功耗高的问题,文中基于Xilinx的ZYNQ平台设计了一款运动目标检测系统。ViBe算法是一种前景检测算法,主要包括背景建模、前景检测、模型更新3个部分,具有较好的检测效果。使用Vivado HLS开发工具完成算法部分的开发,通过添加优化指令对算法进行优化,在通过仿真测试后封装成硬件IP核,显著缩短了开发流程。在ZYNQ平台上,采用软硬件协同的方式,PL部分作为算法实现单元,PS部分作为控制核心,通过OV5640进行视频图像的采集,使用VDMA IP核将数据存储到DDR中,在经过处理后将结果通过HDMI输出至显示器显示。实验结果表明,该系统能够实时检测出运动目标,并且该系统体积小,功耗低。     

基于NiosⅡ软核的运动目标跟踪系统设计

针对传统的PC机＋算法设计的运动目标跟踪系统体积大，不能满足便携和露天使用要求这一缺点，文中采用NiosⅡ软核处理器在FPGA上设计了一种运动目标检测跟踪的片上系统，同时对系统的功能、结构和实现方法作了较详细的阐述。设计结果表明，该系统体积小，数据处理速度快，并可保证很好的实时性。     

基于FPGA和Matlab的IP核设计方法

为了简化IP核的设计过程,本文介绍了一种基于FPGA的中值滤波算法的IP核实现方法.针对FPGA 的特点对实现方法进行了研究,从而简化了复杂算法的IP核设计问题.实验结果表明,该IP核设计方法具有设计周期短,可靠性高等特点.     

基于IP核的FPGA FFT算法模块的设计与实现

介绍了一种基于IP核的FFT算法的设计与实现方法。FFT IP核允许设置不同的计算参数与结构,可以方便灵活地实现FFT算法。详细分析了FFT IP核的各个参数的意义。研究结果表明,应用FFT IP核能够设计出符合不同性能要求的高性能的傅里叶变换处理模块,缩短开发周期,节约成本。     

含区域信息的核函数物体跟踪算法

＂无穷多解＂问题,是基于核函数的视频物体跟踪算法的主要问题。而＂多极值点＂问题相比＂无穷多解＂而言更为普遍,却尚未被关注。本文对上述问题进行了研究,并且提出了一种含区域信息的核函数物体跟踪算法——区域化核函数跟踪算法（SBT）。该方法主要利用物体分割获得的区域权重信息来消除虚假的极值点,从而使跟踪过程有更高的鲁棒性。此外,该新方法自身天然具有处理物体缩放及旋转的能力。实验证明,SBT算法在跟踪过程中表现出了更好的性能。     

基于多目标视频图像边缘特征的核相关滤波跟踪算法

针对视频图像中多目标运动、边缘特征模糊、目标跟踪难度大的问题,提出了一种基于多目标视频图像边缘特征的核相关滤波跟踪算法.首先,将视频图像中目标运动轨迹的3帧图像时间作为线性段.然后,利用线性判断方法捕获目标,利用动态边缘演化技术准确提取捕获目标的边缘特征;并结合视频图像梯度角度直方图与颜色信息,获取梯度角度-色度饱和度...     

改进的KCF红外空中目标跟踪方法

针对红外空中目标跟踪中遮挡导致的跟丢问题,结合核相关滤波跟踪算法(KCF)无法跟踪尺度的缺点,提出一种基于KCF的红外空中目标跟踪方法。该方法借助KCF估计的目标位置,增加Sobel算子提取目标扩展区域的边缘信息,从而获取目标尺度并进行二次定位。然后,判断目标是否受遮挡或跟丢,采用帧差法重新检测目标,确保目标的持续跟踪。在7个视频序列上对所提的算法进行了实验,结果显示,所提算法能够有效计算尺度,验证了多种环境下跟踪的有效性。平均跟踪速度达到44 f/s,能够满足实时性要求。因此,本文提出的方法对于红外空中目标的跟踪具有一定的实用意义。