| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 相关技术国内外研究与发展现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 目标跟踪方法国内外研究与发展现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 目标识别方法国内外研究与发展现状 | 第15-17页 |
| 1.3 目标跟踪系统的关键技术 | 第17-18页 |
| 1.4 论文的主要工作和内容安排 | 第18-19页 |
| 第2章 目标跟踪系统的总体设计 | 第19-30页 |
| 2.1 目标跟踪系统的原理 | 第19-20页 |
| 2.2 目标跟踪系统的组成 | 第20页 |
| 2.3 目标跟踪系统的总体方案设计 | 第20-22页 |
| 2.3.1 目标跟踪系统的设计目标 | 第20页 |
| 2.3.2 目标跟踪的实现方案 | 第20-21页 |
| 2.3.3 系统的组成及介绍 | 第21-22页 |
| 2.4 目标跟踪系统的硬件设计 | 第22-29页 |
| 2.4.1 DSP控制器电路设计 | 第22-24页 |
| 2.4.2 AD7606转换电路 | 第24-25页 |
| 2.4.3 MEMS传感器ADIS16350 | 第25-26页 |
| 2.4.4 地磁传感器HMC5883L | 第26页 |
| 2.4.5 FPGA跟踪处理器电路 | 第26-28页 |
| 2.4.6 视频传感器OV7620 | 第28-29页 |
| 2.4.7 视频转换电路ADV7123 | 第29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 目标跟踪系统的目标识别算法设计 | 第30-42页 |
| 3.1 图像预处理 | 第30-31页 |
| 3.1.1 灰度图像的二值化 | 第30页 |
| 3.1.2 图像的腐蚀 | 第30-31页 |
| 3.1.3 图像的膨胀 | 第31页 |
| 3.1.4 开运算和闭运算 | 第31页 |
| 3.2 常用的滤波处理算法 | 第31-35页 |
| 3.2.1 均值滤波 | 第31-32页 |
| 3.2.2 高斯平滑滤波 | 第32-33页 |
| 3.2.3 中值滤波 | 第33页 |
| 3.2.4 低通滤波 | 第33-34页 |
| 3.2.5 滤波效果对比 | 第34-35页 |
| 3.3 目标检测算法 | 第35-39页 |
| 3.3.1 光流法 | 第35-36页 |
| 3.3.2 帧差法 | 第36-37页 |
| 3.3.3 背景差法 | 第37页 |
| 3.3.4 形心算法 | 第37-38页 |
| 3.3.5 质心算法 | 第38-39页 |
| 3.3.6 匹配跟踪算法 | 第39页 |
| 3.4 目标识别方案 | 第39-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 目标跟踪系统的建模与控制算法设计 | 第42-57页 |
| 4.1 目标跟踪系统的建模 | 第42-45页 |
| 4.1.1 电机框架的数学模型 | 第42-43页 |
| 4.1.2 MEMS陀螺的数学模型 | 第43页 |
| 4.1.3 功放环节的数学模型 | 第43-44页 |
| 4.1.4 目标跟踪设备的数学模型 | 第44-45页 |
| 4.1.5 稳定跟踪回路的数学模型 | 第45页 |
| 4.2 基于频域法的电机模型参数辨识 | 第45-48页 |
| 4.2.1 基于MEMS陀螺的电机频域响应测试方法 | 第46页 |
| 4.2.2 电机频域响应测试实验及参数辨识 | 第46-48页 |
| 4.3 目标跟踪系统的控制算法 | 第48-50页 |
| 4.3.1 PID控制器及性能分析 | 第48-49页 |
| 4.3.2 滤波PID的原理及实现 | 第49-50页 |
| 4.4 速度环控制器设计 | 第50-55页 |
| 4.4.1 校正前频率特性 | 第51-54页 |
| 4.4.2 校正后频率特性 | 第54-55页 |
| 4.5 位置环控制器设计 | 第55-56页 |
| 4.6 本章小结 | 第56-57页 |
| 第5章 目标跟踪系统视频采集及实时显示设计 | 第57-66页 |
| 5.1 视频采集系统设计 | 第57-58页 |
| 5.2 视频采集系统各模块介绍 | 第58-60页 |
| 5.2.1 OV7620的配置及采集 | 第58页 |
| 5.2.2 VGA驱动显示模块 | 第58-59页 |
| 5.2.3 乒乓操作 | 第59-60页 |
| 5.2.4 FIFO缓冲机制 | 第60页 |
| 5.2.5 SDRAM数据缓存模块 | 第60页 |
| 5.3 SDRAM控制器的设计 | 第60-63页 |
| 5.3.1 Sdram_Contrl_4Port设计构架 | 第60-61页 |
| 5.3.2 改进后的Sdram_Control_2Port构架 | 第61-62页 |
| 5.3.3 不完全Bank乒乓读/写操作 | 第62页 |
| 5.3.4 乒乓操作的实现过程 | 第62-63页 |
| 5.4 设计的验证及对比 | 第63-65页 |
| 5.4.1 模拟图像源的验证 | 第63-64页 |
| 5.4.2 硬件开发平台上的测试 | 第64-65页 |
| 5.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第6章 目标跟踪系统的硬件测试与验证 | 第66-78页 |
| 6.1 目标跟踪系统的硬件搭建 | 第66-67页 |
| 6.1.1 目标跟踪系统硬件平台 | 第66-67页 |
| 6.1.2 目标跟踪系统硬件电路 | 第67页 |
| 6.2 控制算法的DSP实现 | 第67-69页 |
| 6.2.1 DSP稳定控制程序的设计 | 第67-68页 |
| 6.2.2 DSP控制器程序的工作流程 | 第68-69页 |
| 6.3 激光光斑识别算法的FPGA实现 | 第69-75页 |
| 6.3.1 光斑滤波模块 | 第70-71页 |
| 6.3.2 二值化模块 | 第71-72页 |
| 6.3.3 光斑坐标计算模块 | 第72页 |
| 6.3.4 基于SOPC的光斑坐标传输 | 第72-74页 |
| 6.3.5 Nios Ⅱ软件部分的开发 | 第74-75页 |
| 6.4 系统跟踪性能测试 | 第75-77页 |
| 6.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 结论 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及取得的科研成果 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 附录 | 第85-86页 |
