运动目标分割算法的研究及其嵌入式系统实现

论文摘要

运动目标分割算法的研究一直是图像界研究的热点,同时它也是实际视频处理系统中的重要任务,是可靠完成目标跟踪和识别的关键前提,它影响了包括计算机视觉图像处理等领域任务的完成。运动目标分割算法促进了图像处理、模式识别、人工智能、计算机视觉等领域的相关应用的发展,在视频监控、视频压缩、机器人视觉、军事制导、医疗诊断等领域有广泛重要的应用。TMS320DM642是TI公司推出的一款针对多媒体处理领域应用的高性能32位定点DSP。它基于C64x核心构架,集成了丰富的外围设备和视频接口,在嵌入式视频处理系统方面有良好的性价比表现。本论文是在基于此芯片的硬件开发板上完成实现的运动目标分割算法。本论文对于分割算法的嵌入式系统实现做了尝试,以应对复杂背景下运动目标分割的要求。首先对运动目标分割算法包括帧差法、背景差法、光流法进行了综述,通过Matlab仿真实验,针对实际工程的需求,选择算法。然后设计其DSP嵌入式系统的实现,其中包括对OpenCV移植到DSP嵌入式系统中的方法研究、DSP资源分配和软件模块的设计以及算法模块实现。完成了基于SEEDVPM642开发板的运动目标分割算法的嵌入式系统实现,总结了工程优化的方法,并将实际工作中遇到的调试问题及其解决方法进行了总结,最后给出了嵌入式系统分割结果及分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究现状
• 1.2 研究意义
• 1.3 运动目标分割算法方法简介
• 1.4 本人所做的工作以及论文内容安排
• 第2章 运动目标分割算法的验证与选择
• 2.1 运动目标分割方法
• 2.1.1 帧差法
• 2.1.2 背景差法
• 2.1.3 光流法
• 2.2 运动目标分割算法的选择
• 2.3 本章小结
• 第3章 算法DSP嵌入式系统实现的总体设计
• 3.1 DSP嵌入式系统实现的总体框架
• 3.2 与硬件相关的软件设计
• 3.2.1 存储器分配设计
• 3.2.2 采集显示设计
• 3.2.3 数据传输设计
• 3.3 与任务相关的软件设计
• 3.3.1 进程的建立
• 3.3.2 任务的通信设计
• 3.3.3 任务的调度设计
• 3.4 与算法相关的软件设计
• 3.4.1 OpenCV和EMCV的简述
• 3.4.2 分析修改OpenCV函数
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于DM642的运动目标分割实现
• 4.1 基于DSP/BIOS的基本工程配置
• 4.2 软件编译链接环境设置
• 4.3 硬件设备初始化
• 4.4 任务之间的程序调度
• 4.5 读取与显示图像
• 4.6 运动目标分割算法实现
• 4.6.1 判定匹配算法
• 4.6.2 部分不匹配更新算法
• 4.6.3 全部不匹配更新算法
• 4.6.4 更新部分窗口算法
• 4.6.5 更新全部窗口算法
• 4.7 本章小结
• 第5章 测试与结果
• 5.1 调试中遇到的问题与解决方法
• 5.2 Matlab算法参考测试
• 5.3 工程优化
• 5.4 结果及结果分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历