基于BF561的智能視頻監(jiān)控儀的設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2010-09-17
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行為識(shí)別：遍歷目標(biāo)鏈的每個(gè)目標(biāo)，判斷連續(xù)各幀之間運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的質(zhì)心位移方向和距離，得出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。根據(jù)設(shè)置好的規(guī)則和運(yùn)動(dòng)軌跡，判斷目標(biāo)是否滿(mǎn)足觸發(fā)報(bào)警的條件。
目標(biāo)跟蹤：在許多監(jiān)控場(chǎng)景，要求攝像頭隨著運(yùn)動(dòng)目標(biāo)移動(dòng)，防止目標(biāo)運(yùn)動(dòng)超出攝像頭的視場(chǎng)范圍內(nèi)，從而要求云臺(tái)隨著目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。在本設(shè)計(jì)中，這種情況下只能由多目標(biāo)跟蹤轉(zhuǎn)為單目標(biāo)跟蹤。目前用于圖像跟蹤的方法比較多，相關(guān)跟蹤是一種常用的、有效的和快速的目標(biāo)跟蹤方法。本文采用改進(jìn)的多模板匹配法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，使用多子模板匹配[4]和二值化信息不斷修正模板的方法有效地解決了由于模板滑動(dòng)帶來(lái)的模板更新問(wèn)題；采用歸一化互相關(guān)系數(shù)度量模板的相似度；為了克服遮擋問(wèn)題和提高跟蹤的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，采用Kalman濾波器估計(jì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)[5]，有效地縮小了目標(biāo)的搜索范圍。目標(biāo)在單位時(shí)間內(nèi)(本文的間隔時(shí)間是3幀)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化較小，可以認(rèn)為在單位時(shí)間間隔內(nèi)目標(biāo)是做勻速運(yùn)動(dòng)的,可以建立卡爾曼濾波器模型。觀測(cè)向量為模板匹配運(yùn)算后目標(biāo)的位置，狀態(tài)向量為目標(biāo)實(shí)際位置和當(dāng)前的水平垂直速度，為了提高運(yùn)算速度，分別對(duì)水平方向位置和垂直方向位置進(jìn)行卡爾曼預(yù)測(cè)。
2.2 軟件流程
BF561的視頻監(jiān)控處理流程如圖3所示。首先BF561收到FPGA傳來(lái)的1幀圖像，接著B(niǎo)F561讀取本幀圖像的二值化信息，通過(guò)腐蝕膨脹函數(shù)和取連通域函數(shù)target_mark()，得到當(dāng)前幀運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的大小、重心和位置等信息，然后通過(guò)target_update()函數(shù)更新目標(biāo)鏈，采用基于區(qū)域的算法，判斷連續(xù)的各幀之間運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)心位移方向和距離，判斷目標(biāo)的狀態(tài)，判斷是新目標(biāo)、原有目標(biāo)、目標(biāo)發(fā)生合并、目標(biāo)發(fā)生遮擋和目標(biāo)丟失等。完成目標(biāo)鏈的更新后,進(jìn)入規(guī)則檢測(cè)函數(shù)rule_check(),根據(jù)目標(biāo)的軌跡信息判斷目標(biāo)鏈中的目標(biāo)是否滿(mǎn)足報(bào)警條件，若滿(mǎn)足報(bào)警條件，給出各種報(bào)警信號(hào)，若不滿(mǎn)足，則返回，等待下一次循環(huán)。通過(guò)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)軌跡的記錄，可以實(shí)現(xiàn)入侵檢測(cè)，人、車(chē)數(shù)量統(tǒng)計(jì)，遺留物體檢測(cè)，攝像頭非法遮擋和移位報(bào)警等功能。若要實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)，則進(jìn)入target_track()函數(shù)，采用卡爾曼濾波器對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行預(yù)測(cè)和改進(jìn)的多子模板匹配算法得到目標(biāo)的實(shí)際位置，控制云臺(tái)運(yùn)動(dòng)保證目標(biāo)的連續(xù)跟蹤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示，表明本設(shè)計(jì)能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地跟蹤目標(biāo)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/166542.htm
本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了智能視頻監(jiān)控儀。其獨(dú)立的硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和豐富的接口，使本平臺(tái)不僅可用于智能化當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)，也可獨(dú)立構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)化、智能化的監(jiān)控系統(tǒng)。
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評(píng)論