超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的目標(biāo)跟蹤定位系統(tǒng)研究.pdf

1、視頻目標(biāo)跟蹤定位的研究是目前計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的熱點(diǎn),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和相應(yīng)的自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,將目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)與相應(yīng)的硬件結(jié)合擴(kuò)大目標(biāo)跟蹤的跟蹤范圍,并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確定位的研究越來越受到各大研究機(jī)構(gòu)的重視。本文結(jié)合超聲電機(jī)定位精度高、重量輕、低速大扭矩以及不需要減速機(jī)構(gòu)即可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載等特點(diǎn),對(duì)超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行了研究。并詳細(xì)分析了其目標(biāo)跟蹤定位機(jī)理。該系統(tǒng)具有精度高、響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。主要完成的階段性

2、工作如下:
　　1、對(duì)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析總結(jié),通過比較和介紹各種算法的特點(diǎn)及使用場(chǎng)合,確定TLD算法為本系統(tǒng)的跟蹤算法;同時(shí)分析了超聲電機(jī)的特點(diǎn)及目前在目標(biāo)跟蹤中的研究發(fā)展現(xiàn)狀,認(rèn)為將超聲電機(jī)應(yīng)用在目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)高精度、小型化、快響應(yīng)的目標(biāo)跟蹤和定位。
　　2、根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤定位系統(tǒng)的特點(diǎn)在三維坐標(biāo)系下建立了本系統(tǒng)跟蹤定位模型,得出在該模型下的目標(biāo)位置方程,應(yīng)用齊次坐標(biāo)變換法將目標(biāo)所在的跟蹤坐

3、標(biāo)系下的坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系下。并且對(duì)影響跟蹤定位精度的因素進(jìn)行了分析,得出影響定位精度的主要因素。
　　3、從系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)要求出發(fā),提出了系統(tǒng)的總體方案。并根據(jù)該方案完成了相應(yīng)的總體硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。該部分主要包括跟蹤系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、跟蹤系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、攝像機(jī)選型以及超聲電機(jī)雙路驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)。
　　4、根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的要求,結(jié)合OpenCV視覺庫對(duì)目標(biāo)跟蹤定位系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。該軟件系統(tǒng)主要包括基于Ope