基于TMS320C6455的視頻動(dòng)目標(biāo)檢測裝置設(shè)計(jì)

2．1 背景圖像的提取與更新
常用的背景更新方法有多幀平均法、選擇更新法、隨機(jī)更新法等，本裝置的背景圖像是基于多幀平均法取得的。在系統(tǒng)開始工作后，首先根據(jù)連續(xù)采集的n幀圖像求平均值獲取原始背景圖像B0(x，y)。

其后的運(yùn)算過程中，使用一階遞歸濾波器對(duì)背景圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新處理。

其中，Ik(x，y)表示當(dāng)前幀圖像，Bk(x，y)表示當(dāng)前背景圖像，BK-1(x，y)表示上一幀背景圖像，更新率α取值范圍為0～1。一般地，當(dāng)α較大時(shí)，背景差分的結(jié)果更接近于幀間差分法，對(duì)背景的變化適應(yīng)較快；而當(dāng)α較小時(shí)，背景差分的結(jié)果更接近于傳統(tǒng)的背景差分法，更適合于探測運(yùn)動(dòng)速度較慢的物體。
2．2 背景圖像差分
動(dòng)目標(biāo)檢測是檢測當(dāng)前圖像與背景圖像中對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的差值，如差值大于設(shè)定閾值，則可判定該像素點(diǎn)屬于動(dòng)目標(biāo)，否則為背景。檢測量取灰度值，計(jì)算公式如下。

其中，M(x，y)為動(dòng)目標(biāo)像素點(diǎn)的集合，I(x，y)表示當(dāng)前圖像中像素點(diǎn)的灰度值，B(x，y)表示背景圖像中對(duì)應(yīng)位置像素點(diǎn)的灰度值，T為閾值，要由實(shí)驗(yàn)獲得可行數(shù)據(jù)。
2．3 軟件設(shè)計(jì)
動(dòng)目標(biāo)檢測的軟件設(shè)計(jì)是以SAA7113H提供的視頻場信號(hào)作為時(shí)統(tǒng)參考進(jìn)行處理，按照上述的背景更新和圖像差分的算法基礎(chǔ)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，基本步驟如下：首先建立背景模型，使用背景差分法獲得動(dòng)目標(biāo)二值像，進(jìn)行目標(biāo)像的形態(tài)學(xué)處理，然后提取出動(dòng)目標(biāo)的各項(xiàng)特征參數(shù)進(jìn)行排序、匹配，利用多場信息的置信度決策，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤和信息獲取。
動(dòng)目標(biāo)軟件設(shè)計(jì)的流程圖如圖6所示。

3 結(jié)束語
本文采用了TMS320C6455高速DSP和FPGA、SA7113H等器件實(shí)現(xiàn)一種動(dòng)目標(biāo)檢測裝置，測試結(jié)果證明該裝置能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控場景中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行有效檢測，實(shí)時(shí)性好，集成度高，處理平臺(tái)更新?lián)Q代能力強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于各種成像監(jiān)控、跟蹤和預(yù)警領(lǐng)域。