[發明專利]教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置

無效

• 申請號: 201010144826.7
• 申請日: 2010-04-13
• 公開（公告）號: CN101814242A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 宋維;王瑞娟
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: G09B5/06
• 分類號: G09B5/06;H04N7/18;H04N7/26
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

1.一種教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置，其特征在于攝像頭采集模擬視頻信號，通過視頻解碼器SAA7115轉換為高速的數字信號，送入數字信號處理器TMS320DM642進行處理；需要處理的數字視頻存儲于同步動態隨機存儲器SDRAM中，隨時與DSP進行數據交換；算法處理與實現主要通過數字信號處理器與其外圍電路現場可編程邏輯門陣列FPGA、外部鎖存器、閃存FLASH來完成；數字信號處理器的時鐘CLOCK為外部存儲器配置的原始值；經過DSP輸出的標準數字視頻信號通過視頻編碼器SAA7105處理后直接送入顯示器CRT上進行顯示；而其處理后的控制云臺跟蹤運動目標的控制命令則通過串行通信接口RS232轉換為串行信號，輸出到云臺控制器，通過控制云臺的轉動來達到實時跟蹤運動目標的目的。

2.根據權利要求1所述的教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置，其特征在于所述的運動目標檢測算法流程為：

(1)采集數字視頻流數據，對其進行預處理，即將其轉變為灰度圖像；

(2)使用高斯模型建立背景圖像，對其進行中值濾波，邊緣增強，得到圖像B(x，y)；

(3)對當前圖像也進行中值濾波，邊緣增強，得到圖像F(x，y)；

(4)執行差分二值化計算：D(x,y)=1F(x,y)-B(x,y)≥T0F(x,y)-B(x,y)<T]]>

閾值T的大小會影響到檢測的精確度，如T值太大會使系統檢測不到一些物體的細微運動，而T值太小則會檢測到微小物體的擾動，因此閾值T的選取應根據實際情況，通過多次實驗獲取最佳值；

(5)對背景圖像進行更新，轉到步驟(2)。

3.根據權利要求1所述的教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置，其特征在于所述的實時跟蹤流程為：

(1)提取前景目標，并建立運動目標的運動模型；

(2)先對運動目標所在位置進行預測，由于檢測識別算法的執行會造成短暫的延遲，因此在初始化位置預測時需根據目標運動的方向進行相應像素單位距離的加減；

(3)進行模板匹配，搜索檢測目標：在以搜索點為中心的搜索范圍內，以直方圖為目標模式進行匹配；

(4)判斷是否找到目標：若存在運動目標，且計算得到的運動目標相似系數對應的直方圖相似系數大于設定的最小相似閾值，則認為目標處于運動狀態；若直方圖相似系數大于設定的最大相似閾值，則認為目標處于靜止狀態；否則認為運動目標丟失，重新開始搜索；

(5)若找到運動目標，則將其修正后的運動速度，搜索范圍及位置參數輸入濾波器，更新目標的運動狀態，同時更新目標的直方圖模式；

(6)得到運動目標后，判斷其位置與模板中心的距離：若距離大于設定值，則根據目標運動方向和速度轉動云臺；若目標是靜止的，則云臺不轉動；云臺靜止后，繼續進行檢測，循環工作，達到實時跟蹤的目的。