基于OpenMV的目标跟踪系统设计

为解决传统目标跟踪系统存在的结构复杂、资源利用率低等问题,提出一种基于嵌入式摄像头OpenMV的目标跟踪系统设计方案.在摄像头采集到图像信息并进行图像预处理后,判别出需要跟踪的运动目标以及其形心像素坐标,并在图像中进行标定.依据得到的连续的形心坐标,结合图像捕捉帧率,采用线性拟合的方式对运动目标下一帧的位置进行预测,并运用PID算法控制云台系统跟踪此预测坐标.系统加入对运动目标运动轨迹的判别算法,有效提高了系统的抗干扰能力.试验结果表明此系统可以准确预测并跟踪运动目标的位置,当画面中突然闯入相同干扰目标时,系统仍可以正确跟踪运动目标,具有较强的鲁棒性.     

基于FPGA的红外成像系统及图像处理算法

红外成像技术一直是光电子领域的热点课题,由于受红外自身成像特点、红外探测器件工艺限制及成像环境的影响,导致红外图像噪声大、对比度低,造成红外图像待测目标模糊、图像信噪比较低、无法有效识别目标等问题.同时,传统红外图像处理系统往往无法在提升红外视频图像质量的同时兼顾图像处理速度.因此为提升硬件条件下的红外图像质量和图像处...     

基于多分辨率分级分块处理的边缘检测方法

为了有效提取运动目标的特征,在目标检测的基础上,要对其进行边缘检测.由于传统逐点扫描方法运算量大,提出一种基于多分辨率分级分块思想的边缘检测算法.该方法先把图像分为多个子块后根据其四个顶点判断该子块是否包含目标,再对目标子块进行扫描确定目标的边缘.实验结果表明,此方法准确地确定目标的边缘,同时检测速度比传统逐点扫描法有一定程度的提高.     

基于TMS320C6416的视频运动对象分割

以DSP器件TMS320C6416为核心构建硬件平台,实现了视频图像采集系统的设计.提出了一种适合硬件实现的运动目标分割算法,完成视频图像中运动对象的分割.为提高视频图像数据处理的实时性,还采用了Ping-Pong数据缓存结构和CCS内联函数实现C代码的优化等技术手段.实验结果表明:该系统能适用于背景相对变化不大的运动目标的检测与分割,而且实时性较好.     

嵌入式视觉实时跟踪系统

在差分得到的二值图像基础上，采用快速搜索算法确定运动物体，并用光流场方法跟踪运动目标。作者选择TMS320作为视觉跟踪系统的硬件平台，采用摄像机获取场景图像，通过软件捕捉场景图像中的运动物体，识别物体运动的方向和距离，实现了视觉实时跟踪功能。在此基础上，完成了分立器件构成的嵌入式视觉实时跟踪系统的设计，对于视觉技术的实际应用具有一定工程意义。     

简易偏振成像系统及应用

由偏振图像获取的偏振信息可用于图像增强与场景检测,近年来受到科研界与工业界的广泛关注.传统的偏振图像捕捉方法主要是通过旋转彩色相机前摆放的偏振片来采集多个偏振角度的图像或者使用偏振相机捕捉图像.前者只适合采集静态场景且手动换偏振片时容易造成相机镜头的抖动而无法对齐各个偏振角的图像,后者,即特制的偏振相机,由于制作工艺复杂,因此价格高昂.偏振图像采集设备制约了该领域的研究与发展.基于上述原因,搭建了由4个普通彩色相机组成的廉价偏振相机系统,该系统在4个相机前分别前置4个偏振角度的偏振片,即0°、45°、90°、135°,并固定在特制的相机架上,用以保证系统中相机之间的相对位置不变.四相机组成同步电路连接到电脑,利用软件控制同步采集场景偏振图像,减少人工触碰相机引起的误差.为了对齐不同偏振角度的图像获取场景偏振信息,采用多分辨率变分光流方法,利用梯度恒常模型对光照不敏感的特性,计算视图间的密集流场,利用斯托克斯矢量求解场景图像的偏振信息,最后,为了测量提出系统的性能,给出了该偏振系统的一种应用——低曝光图像增强,与传统彩色图像增强相比,在场景极暗处,偏振图像可以区分物体与背景,恢复图像细节,取得了更好的恢复效果.     

基于DSP的运动人体小车跟随系统

为弥补传统监控视野范围固定缺陷,并实现运动人体实时监控,采用图像处理方法,设计了一个基于数字信号处理器件(Digital Signal Processor,DSP)车载摄像头运动人体小车跟随系统。采用帧间差分法检测识别运动人体,提出一个基于灰度直方图的连续自适应均值漂移运动人体跟随算法,通过计算运动人体反向投影图的0阶矩阵和1阶矩阵,求出运动人体的质心坐标和宽度,作为下一帧跟踪框位置和大小。实验结果表明:电荷耦合器件摄像头采集的运动人体图像在DSP进行检测识别和跟随处理,正确地获得左转、右转、前进和后退等四个驱动信号,驱动小车跟随运动人体。实地测试表明:该系统能够实现对运动人体目标左右前后跟随,并时刻与运动人体保持一定安全距离。     

基于LabVIEW的固体相干激光雷达多普勒测速的信号处理

建立了固体相干激光雷达对运动目标速度的测量系统.雷达发射源为种子注入Nd∶YAG脉冲激光器,回波通过光纤耦合器与本振合束,利用泰克示波器采集外差信号,使用LabVIEW进行信号处理.利用测量多普勒频移测量运动目标的速度,使用放大镜式的快速傅里叶变换提高频谱的频率分辨率,从而提高了测量速度的精度.     

人机象棋对弈中棋子的快速捕捉与定位研究

针对人机象棋对弈中变动棋子的快速捕捉问题,提出了一种在动态环境下快速捕捉变动棋子的方法.首先,采用背景差分法判断出棋盘上存在运动目标,使用肤色检测和人手跟踪获取人手运动轨迹,根据运动轨迹变化判断出人手已经落子.然后,获取最新的帧图像与背景图像的差分图像,帧图像再经过肤色检测处理得到对应的运动目标图像,运动目标图像与差分图像进行差分获取最终差分图像.最后,扫描最终差分图像获得两小块白色区域坐标,在提取的帧图像中相同坐标处定位识别棋子,在人手尚未离开棋盘时完成捕捉过程.采用该方法与全棋盘扫描法进行对比实验,实验结果表明:该方法可以在各种人手操控棋子的情况下可靠地捕捉到变动棋子;相比于普通的全棋盘扫描法,棋子捕捉的效率提高了36.27%.     

面阵电荷耦合器件图像的实时处理

本文介绍了对面阵电荷耦合器件图像进行高速采集并从中获取目标信号的硬件设计方法和实验结果 ;给出了目标识别及定位的算法流程图 ,只要连续两行的目标信号 ,从而使存储空间大大减少 ,运行速度加快     

风向分辨率及零位误差对船舶真风解算误差影响研究

航行中船舶直观给出的传感器实测相对风，需结合航速航向等运用矢量运算法则才能计算出真风。本文通过定量分析风速风向传感器零位安装误差对真风解算的影响，建立了传感器风向分辨率与零位安装误差对真风解算的误差传递模型。研究结果表明，风速风向传感器的零位安装精度5°以内的风向分辨率对真风计算的结果影响不大，但叠加传感器的零位安装误差后，尤其是正向误差（安装误差在11°以上），在高航速高真风的情况下，能达到30%以上的误差。要提高真风解算的准确性，还须严格控制传感器的零位安装精度。     

基于残差神经网络的高强度运动超分辨率图像重构

针对实际拍摄的亚像素信息较少的低分辨率运动图像,重构图像通常较为模糊,甚至不能分辨。为此,提出一种新的基于残差神经网络的高强度运动超分辨率图像重构方法。令沿运动方向的亮度保持恒定,通过光流场匹配实现高强度运动图像的运动估计;根据运动估计结果和超分辨率重构的基本思想,将BP神经网络看作残差神经网络的基础建立残差神经网络,对残差神经网络进行训练,参照训练样本将经插值法放大若干倍的待重构高强度运动图像作为输入,将高分辨率图像和输入图像间的残差作为输出,把输入和输出累加获取超分辨率图像,实现若干放大倍数高强度运动超分辨率图像的重构。实验结果表明,所提方法运动估计准确,重构图像清晰、质量佳。     

一种改进的稀疏表示超分辨率重建算法

针对稀疏表示超分辨率重建算法中稀疏表示系数正则化效果不明显、字典完备性弱以及重建图像存在虚边缘等问题,提出了一种改进的稀疏表示超分辨率重建算法.首先对正则化正交匹配追踪(regularized orthogonal matching pursuit,ROMP)稀疏表示系数求解算法进行了改进,通过引入局部约束加权来提高稀疏表示系数的精度、增强图像的纹理特性;然后,将Huber影响函数用于提取图像的先验特征信息,以增强图像特征、提升高分辨率字典的表示能力;最后,提出了基于学习的迭代反投影方法,提高了图像后处理阶段预测误差的准确性,进一步改善了高分辨率重建图像效果.实验结果表明,该方法在峰值信噪比和视觉效果上都有所提高,重建图像的纹理特性和质量得到了有效增强.     

一种基于虚拟线圈运动矢量的车速检测方法

针对交通监控中的车速检测问题,提供了一种基于视频图像处理的车速检测方法,从CCD摄像机采集图像,在图像上的特定区域定义虚拟线圈,然后通过估算虚拟线圈的运动矢量,就可以检测经过虚拟线圈车辆的运动速度．实验结果表明,这是一种实用有效的车速检测方法．     

New Robust Global Motion Estimation Approach Used in MPEG-4

The Global Motion Estimation ( GME)technique is importantfor‘sprites’ generation andobject segmentation tasks involved in MPEG- 4.This paper presents a new robust GME approachusing the novel idea to pre- analyze scene contentbefore motion estimation. The pre- analysis isbased on Spatial Temporal Gradient Scale ( STGS)images derived from the original image sequences.As a result,outliers can be removed from thedominant motion estimate at the initial estimationstep. Compared with class…     

基于预测运动矢量的菱形搜索方法

针对H.264/AVC编码器中运动搜索计算量大、搜索时间长,提出一种基于运动矢量的改进小菱形搜索算法。在运动估计的过程中,根据预测运动矢量的方向,采用不同搜索方向的菱形模型,可大大减少搜索点数,用较短的时间找到最佳匹配块,提高搜索速度。与典型运动搜索方法的菱形搜索算法相比较,该搜索方法在保证视频质量基本不变的条件下,编码速率平均提高5.73%。     

一种主从摄像瞳孔实时精确检测系统

针对瞳孔实时精确检测,提出了一种主从摄像机随动跟踪人眼图像捕获系统用于捕获人眼图像.主摄像机用于定位人脸,从摄像机在云台控制下实时跟踪人眼区域并采集高分辨率人眼图像.为了提高系统的动态性能,针对来自主摄像机分辨率1280×960的人脸图像,采用了一种AdaBoost人脸检测与MOSSE目标跟踪的融合算法,实现了60 fps的人脸快速定位.采用语义分割网络对来自从摄像机的人眼图像进行瞳孔粗定位得到瞳孔感兴趣区域,对瞳孔感兴趣区域采用椭圆拟合算法进行瞳孔精检测.实验结果表明所提出的检测系统及方法可以实现18 fps的瞳孔检测,瞳孔图像有效像素可达2 500以上,检测重复性可达±1.06%.      

基于BVH的驾驶动作捕捉数据研究

提出基于BVH的驾驶动作捕捉数据初步研究方法. 详细解析BVH文件格式特征以及文件中每个数据的表达内容;利用驾驶动作捕捉数据建立了驾驶员在保持驾驶姿势情况下的坐标系统;结合正向运动学方法对动作数据进行处理. 通过动作数据分析以及矩阵的变换将抽象的动作数据转换为具体的空间绝对坐标数据,并建立了量化描述驾驶动作的方法,为进一步研究驾驶动作及分析驾驶行为等提供了运动参数.     

一种等离子体显示运动图像动态假轮廓评测新方法

针对交流等离子体显示器(ACPDP)运动图像动态假轮廓的产生机理,建立了基于子场划分的ACPDP运动图像亮度感知模型,并在该模型的基础上提出了ACPDP运动图像动态假轮廓的评测方法.首先根据建立的ACPDP运动图像亮度感知模型及图像运动速度计算出相邻两场每个像素的子场积分向量,并以一场时间为积分时间,用动态积分法对两个子场的积分向量进行计算,得到运动图像动态假轮廓的评测结果.该方法不仅符合人眼视觉系统跟踪及积分效应,而且符合ACPDP子场驱动方法的特点.在不同运动速度和不同子场编码条件下,仿真结果与实际经验及已有的研究结果相符,能正确地反映出运动速度和子场编码对动态假轮廓的影响,可应用于子场编码方案的优化.     

一种改进的多帧图像超分辨率重建算法

文中构建了超分辨率重建图像的一般框架.在对图像模糊的不确定性和复杂性作一定限制条件下,讨论采用最小二乘方规整化方法重建除运动外其它因素引起降质的低分辨率图像;并进一步提出了采用改进的递归最速下降迭代算法实现多帧图像的超分辨率重建.计算机模拟结果表明,该方法具有较好的重建图像质量.