精確目標(biāo)跟蹤算法在達(dá)芬奇DSP系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化.pdf

1、目標(biāo)跟蹤是計(jì)算機(jī)視覺(jué)的重要研究方向，被廣泛的應(yīng)用在人機(jī)交互、安防監(jiān)控、交通管理、導(dǎo)航、航天航空和生物醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。由于這些應(yīng)用對(duì)跟蹤算法乃至硬件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性有很高的要求，為此本文研究了實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性高的跟蹤算法，利用DSP的高效數(shù)字信號(hào)處理能力，在達(dá)芬奇平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)精度高、魯棒性好的實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)。
　　 本文在灰度匹配跟蹤算法的基礎(chǔ)上，添加了差分背景掩碼分析算法，用以區(qū)分感興趣區(qū)域中的目標(biāo)、背景和遮掩物，得出該感興趣區(qū)域?qū)?yīng)

2、的掩碼，并將此掩碼加入匹配過(guò)程，得到掩碼模板匹配算法。此算法用目標(biāo)表面信息進(jìn)行匹配，去除了背景和遮掩物的干擾信息，提高匹配準(zhǔn)確性；采用目標(biāo)定位修正掩碼模板匹配算法對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行修正，在初次的目標(biāo)匹配之后，由于環(huán)境變化、遮掩物和模板更新誤差等因素的影響，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些漂移，此時(shí)對(duì)第一次匹配結(jié)果分析掩碼，重新進(jìn)行掩碼匹配以修正匹配誤差，從而提高整體算法的魯棒性；測(cè)量噪聲中的漂移噪聲嚴(yán)重影響了模板更新的準(zhǔn)確性，為此本文采用掩碼卡爾曼外觀

3、濾波器抑制漂移。通過(guò)估計(jì)測(cè)量噪聲功率和新息功率，迭代計(jì)算出每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的卡爾曼增益，對(duì)模板的每個(gè)像素自適應(yīng)更新：全遮掩情況下采用勻速預(yù)測(cè)算法，根據(jù)前數(shù)十幀的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)向量來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)向量，當(dāng)目標(biāo)重新出現(xiàn)后再捕獲它，繼續(xù)跟蹤。
　　 本文在達(dá)芬奇數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)TMS320DM6446上實(shí)現(xiàn)整個(gè)算法，TMS320DM6446是雙核結(jié)構(gòu)，集成了DSP核和精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，即結(jié)合一塊高性能TMS320C6