基于FPGA的彩色目標跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的開題報告

基于FPGA的彩色目標跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的開題報告一、選題的背景和意義隨著計算機視覺技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，目標跟蹤技術(shù)逐漸被應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，例如視頻監(jiān)控、自動駕駛、人臉識別等。目標跟蹤技術(shù)可以分為兩種：點目標跟蹤和區(qū)域目標跟蹤。點目標跟蹤通過尋找目標的特征點，對目標的運動進行跟蹤，但是不能準確分析目標的形狀和大??；區(qū)域目標跟蹤則通過對目標的形狀和大小進行分析，得到目標在不同時間和狀態(tài)下的具體位置和形狀。本課題將著重研究基于FPGA的彩色區(qū)域目標跟蹤系統(tǒng)設(shè)計，在FPGA芯片上實現(xiàn)目標跟蹤算法，達到實時性和穩(wěn)定性的要求。該系統(tǒng)可以應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如智能安防、動態(tài)瞄準、自動駕駛等領(lǐng)域。二、選題的研究現(xiàn)狀目標跟蹤技術(shù)是計算機視覺領(lǐng)域中非常重要的一個研究方向，目前已經(jīng)有很多成熟的算法被提出和應(yīng)用。常見的目標跟蹤算法有：基于模板匹配的算法、基于特征的算法、基于學習的算法等。在FPGA硬件平臺上實現(xiàn)目標跟蹤算法，具有實時性和高效性的優(yōu)點，因此在無人機、機器視覺、智能交通等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。三、研究內(nèi)容和思路本課題將設(shè)計基于FPGA的彩色目標跟蹤系統(tǒng)，具體研究內(nèi)容包括：1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計：根據(jù)目標跟蹤算法的特點，設(shè)計合理的系統(tǒng)架構(gòu)，包括圖像采集、預(yù)處理、目標檢測和跟蹤等模塊。2.算法研究：選用合適的彩色目標跟蹤算法，并對其進行進一步優(yōu)化，以滿足FPGA硬件平臺的要求。3.系統(tǒng)硬件實現(xiàn)：采用VerilogHDL語言實現(xiàn)系統(tǒng)硬件部分，包括圖像采集、預(yù)處理和目標跟蹤模塊。4.系統(tǒng)軟件實現(xiàn)：采用C/C++編程語言實現(xiàn)系統(tǒng)軟件部分，包括圖像顯示、目標跟蹤算法的控制和調(diào)試等功能。四、預(yù)期研究結(jié)果通過對彩色目標跟蹤系統(tǒng)的研究與設(shè)計實現(xiàn)，預(yù)期可以獲得以下研究成果：1.設(shè)計出一種基于FPGA的彩色目標跟蹤系統(tǒng)，能夠?qū)Χ喾N領(lǐng)域中的目標進行跟蹤。2.針對目標跟蹤算法的缺點進行優(yōu)化，提高算法的準確度和速度。3.在FPGA硬件平臺上實現(xiàn)目標跟蹤算法，同時保證系統(tǒng)具有較高的實時性和穩(wěn)定性。五、研究的時間安排與進度初步預(yù)計本課題的時間安排如下：第1-2個月：研究彩色目標跟蹤算法，并進行算法的優(yōu)化和調(diào)試。第3-4個月：進行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，制定系統(tǒng)實現(xiàn)方案。第5-6個月：系統(tǒng)硬件部分的實現(xiàn)與調(diào)試。第7-8個月：系統(tǒng)軟件部分的實現(xiàn)與調(diào)試。第9-10個月：系統(tǒng)整體測試和性能優(yōu)化。第11-12個月：完成論文撰寫和畢業(yè)答辯準備工作。六、論文的參考文獻1.LiQ,WuJ,SüsstrunkS.Visualtrackingformultipleobjectsusingaparticlefilter[J].ImageandVisionComputing,2010,28(5):770-779.2.YilmazA,JavedO,ShahM.Objecttracking:Asurvey[J].ACMComputingSurveys(CSUR),2006,38(4):1-45.3.ZhangK,LiuQ,WangD,etal.Real-timecompressivetrackingbasedonFPGA[C]//2017IEEEInternationalSymposiumonCircuitsandSystems(ISCAS).IEEE,2017:1-4.4.LiuZ,SunW,WangZ.Real-timehumantrackingbasedonahardwareimplementationofCAMSHIFT[C]//2008IEEEConferenceonRobotics,AutomationandMechatronics.IEEE,2008:587-591.5.LiY,ZhangJ,GuoL,etal.FPGAimplementationofimprovedmean