臺灣博碩士論文加值系統

本論文發展一套以數位訊號處理器(DSP)為基礎架構的多人追蹤系統，演算法主要包括移動目標偵測、輪廓比對及橢圓形理論；系統將建立多個頭部追蹤子系統，首先使用CCD攝影機擷取欲監控的影像，然後對連續的影像序列做偵測，若偵測到入侵者，則以座標軸投影法定位，再鎖定入侵者的頭部予以追蹤，分別標示出座標並輸出於LCD螢幕。經實驗結果顯示，此系統確實可達到預期目標，並得到不錯的效能及強韌性。

The purpose of this thesis is to develop a set of tracking systems for Multiple Persons on DSP-Based.
There are three sub-systems in our tracking system, including “Moving Object Detection”, “Contour Matching” and “Ellipse Algorism”.
First of all, the system utilizes CCD camera to capture the image which we want to control, and then detects the moving object from the continuous image array. If the system detects an invador, it will make the position of this invador with the coordinate projection, and then lock the invador''s head to track. Finally, the tracking system marks the coordinate separately and exports it in LCD. From the results of the experiment, this system does meet the expectation and obtain good performance and strong robustness.

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 VII
表目錄 XI

第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目標 2
1.3 系統架構 3
1.4 論文組織 6

第二章 數位影像 7
2.1 數位影像 7
2.1.1 數位影像取樣原理 7
2.1.2 數位影像的表示法 8
2.1.3 動態影像特性介紹 9
2.2 數位影像處理 10
2.2.1 以灰階表示的數位影像 10
2.2.2 對比強化 11
2.2.3 二值化 12
2.2.4 二維影像上的空間濾波 13
2.3 小波轉換 15
2.3.1 小波分解 16
2.3.2 二維小波轉換 16
2.3.3 小波轉換之特性 19

第三章 移動目標偵測與定位 20
3.1 移動目標偵測 20
3.1.1 差值影像 20
3.1.2 二值化處理 22
3.1.3 座標軸投影 23
3.1.4 二值化差值影像的小波轉換 24
3.2 移動目標定位 26
3.2.1 條件限制 26
3.2.2 Bounding Boxes 26

第四章 多人追蹤系統 28
4.1 系統前置處理 28
4.1.1 邊緣檢測 28
4.1.2 移動邊框影像 30
4.2 頭部輪廓抽取 31
4.2.1 橢圓形樣板 31
4.2.2 樣板比對 32
4.3多人追蹤系統 33
4.3.1多人追蹤系統架構概述 33
4.3.2 頭部追蹤子系統架構 34
4.3.3 影像機率資料結合濾波器 36
4.3.4 搜尋範圍設定 37
4.3.5 座標更新與紀錄 39
4.3.6 搜尋範圍排除 39
4.3.7 亮度均化 40

第五章 硬體架構 42
5.1 多人追蹤系統硬體架構簡介 42
5.1.1 PC驗證之架構 42
5.1.2 DSP實現之架構 44
5.2 取樣設備簡介 46
5.2.1 PC之取樣設備 46
5.2.2 DSP之取樣設備 48
5.3 輸出設備簡介 55
5.3.1 PC之輸出設備 55
5.3.2 DSP之輸出設備 56
5.4 Blackfin ADSP-BF533 57
5.4.1 ADSP-BF533 EZ-KIT Lite 相關規格 58
5.4.2 ADSP-BF533 EZ-KIT Lite 介紹 59
5.5 Visual DSP++ 63
5.6 DSP端影像輸入設定 65
5.7 DSP端影像輸出設定 66


第六章 實驗方法與結果 67
6.1 PC端的實驗環境與輸出介面 67
6.1.1 PC端實驗環境介紹 67
6.1.2 PC輸出介面介紹 68
6.2 DSP端的實驗環境與輸出介面 69
6.2.1 DSP實驗環境介紹 69
6.2.2 DSP端輸出介面介紹 70
6.3 PC端實驗設計與結果 73
6.3.1 PC端實驗設計 73
6.3.2 PC端結果展示 73
6.4 DSP端實驗設計與結果 76
6.4.1 DSP端實驗設計 76
6.4.2 DSP端結果展示 76
6.5 系統效能評估 78
6.5.1 以PC為基礎之架構 78
6.5.2 以DSP為基礎之架構 79
6.6 結論 80

第七章 未來展望 81

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