文献综述
文 献 综 述一、选题背景运动物体的目标检测和跟踪是当下计算机视觉领域中的重要研究课题之一[1],它在视频监控、自动驾驶、人机交互、防空预警等领域具有广泛的应用[2],在生产、安防、监护、消费等行业也进入研究应用的高峰期[3]。
它融合了图像处理、模式识别、人工智能、自动控制及嵌入式系统等相关领域的先进技术与研究成果,是一种跨学科、多技术融合的重要研究方向[4]。
目标检测与跟踪系统主要分为两种:一种是摄像头固定,对特定区域内的运动目标进行监控跟踪,这种摄像头可以通过图像跟踪算法来完成对目标的跟踪,主要使用的算法有基于模板匹配的算法、基于边缘信息和光流信息相结合的算法和基于运动分析的算法等;另一种则是将摄像头安装在能够进行转动的转台或者可移动的云台上,摄像头将得到的视场内的信息发送给电脑,电脑根据运动目标检测和通过对视场内的目标使用运动目标跟踪算法,将得到的信息在传送给转台,通过控制转台或者云台来完成对运动目标的实时跟踪,使目标始终处于摄像头的视场中心位置[5]。
由于该系统可以通过云台控制摄像头进行转动,使得摄像头可以主动地跟踪目标,因此通常把这种跟踪方法称为云台追踪系统。
云台在实际应用中主要起到稳定设备的作用[6],根据所搭载设备的需要,云台既可以安装在固定平台上也可以安装在移动平台,在监控安防、机器人、无人机等许多领域都需要二自由度云台的稳定控制。
如机器人伺服控制和军事装备控制等应用场景对于二自由度云台的控制提出了较高的要求,能够实现快速响应并能进行目标稳定跟踪的云台有着较高的应用价值[7]。
云台控制系统主要包括两大功能: 控制摄像机在上、下、左、右四个方向进行运动以达到控制摄像方向的目的; 控制摄像机进行变焦、聚焦、光圈调整等动作以保证图像画面的清晰[8]。
二、研究现状近年来人工智能技术在语音识别、目标检测、无人驾驶等领域得到了广泛的应用[9],对特定动态目标的识别与追踪技术在生产、安防、监护、消费等行业也进入研究应用的高峰期,智能跟随行李箱、安防巡逻机器人等智能产品相继在市场上亮相,动态目标识别与追踪技术将持续作为一个重要的研究方向[10]。
运动目标的检测与跟踪是云台监控中的一项至关重要技术,同时是计算机技术视觉技术的一个分支[11]。
