| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究与应用现状 | 第14-17页 |
| 1.3 跟踪系统的技术难点 | 第17页 |
| 1.4 论文主要内容及结构安排 | 第17-19页 |
| 2 系统的总体方案设计 | 第19-29页 |
| 2.1 系统功能需求 | 第19页 |
| 2.2 系统设计遵循的原则 | 第19-20页 |
| 2.3 系统的总体方案设计 | 第20-22页 |
| 2.4 关键技术分析 | 第22-28页 |
| 2.4.1 S曲线加减速算法 | 第22-24页 |
| 2.4.2 目标识别与跟踪算法 | 第24页 |
| 2.4.3 Linux平台下USB摄像头驱动的分析 | 第24-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 3 机械运动平台的设计与实现 | 第29-46页 |
| 3.1 机械部分设计方案 | 第29-32页 |
| 3.1.1 机架结构设计与材料的选取 | 第29页 |
| 3.1.2 传动方式的选取与设计 | 第29-32页 |
| 3.1.3 固定件安装零件设计制作 | 第32页 |
| 3.2 运动控制部分硬件设计方案 | 第32-35页 |
| 3.2.1 运动主控芯片的选取及外围硬件电路实现 | 第32-33页 |
| 3.2.2 步进电机驱动芯片外围硬电路实现 | 第33-34页 |
| 3.2.3 限位开关与原点开关电路实现 | 第34-35页 |
| 3.3 运动控制部分软件设计方案 | 第35-43页 |
| 3.3.1 S型曲线DMA与从定时器方式工作原理 | 第36-37页 |
| 3.3.2 S曲线计算的原理介绍 | 第37-39页 |
| 3.3.3 S曲线表格生成 | 第39-40页 |
| 3.3.4 实际S曲线的计算 | 第40-41页 |
| 3.3.5 S曲线计算部不对称部分 | 第41-42页 |
| 3.3.6 S曲线对称部分计算 | 第42-43页 |
| 3.4 实验及分析结果 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 4 运动目标检测和相机标定的设计与实现 | 第46-56页 |
| 4.1 图像检测预处理 | 第46-49页 |
| 4.1.1 视频图像的灰度化 | 第46-47页 |
| 4.1.2 视频图像的二值化 | 第47页 |
| 4.1.3 图像的去噪 | 第47-48页 |
| 4.1.4 图像形态学处理 | 第48-49页 |
| 4.2 运动目标检测方法 | 第49-52页 |
| 4.2.1 帧间差分法 | 第49-51页 |
| 4.2.2 背景差分法 | 第51-52页 |
| 4.2.3 光流法 | 第52页 |
| 4.3 相机的标定 | 第52-55页 |
| 4.3.1 相机的针孔模型 | 第53-54页 |
| 4.3.2 相机标定 | 第54-55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 运动目标跟踪算法设计与实现 | 第56-73页 |
| 5.1 多目标识别与跟踪算法解决的问题 | 第56-57页 |
| 5.2 基于MeanShift算法的多目标跟踪算法设计 | 第57-62页 |
| 5.2.1 MeanShift算法 | 第57-58页 |
| 5.2.2 卡尔曼估计与滤波的引入 | 第58-62页 |
| 5.3 目标识别与跟踪算法的设计 | 第62-71页 |
| 5.3.1 单帧图片目标节点存储结构 | 第62-63页 |
| 5.3.2 有效区域的搜索与计算 | 第63-66页 |
| 5.3.3 流水线传送速度的测量 | 第66-69页 |
| 5.3.4 目标的获取 | 第69-70页 |
| 5.3.5 跟踪目标的获取 | 第70-71页 |
| 5.4 实验及结果分析 | 第71-72页 |
| 5.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 6 视觉跟踪系统的嵌入式平台设计与开发 | 第73-86页 |
| 6.1 系统硬件平台 | 第73-76页 |
| 6.2 软件开发环境 | 第76-79页 |
| 6.2.1 Raspbian系统简介 | 第76页 |
| 6.2.2 Raspbian系统的安装 | 第76-77页 |
| 6.2.3 OpenCV在Raspbian系统上的安装 | 第77-78页 |
| 6.2.4 WiringPi的安装 | 第78-79页 |
| 6.3 Linux系统下USB摄像头驱动的实现 | 第79-81页 |
| 6.4 系统软件设计思路 | 第81页 |
| 6.5 通信协议的设计 | 第81-83页 |
| 6.6 软件错误接口设计 | 第83-84页 |
| 6.7 开发与调试过程中主要问题及解决方法 | 第84-85页 |
| 6.8 本章小结 | 第85-86页 |
| 总结与展望 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-91页 |
| 附录 | 第91-92页 |
| 致谢 | 第92页 |
