基于System Generator的目標跟蹤的算法實(shí)現

　　引言

　　目標跟蹤指的是圖像目標跟蹤，它對圖像序列中的動(dòng)目標進(jìn)行檢測、提取、識別和跟蹤，獲得目標的運動(dòng)參數、運動(dòng)軌跡，從而進(jìn)一步處理和分析，實(shí)現運對動(dòng)目標的行動(dòng)理解，以完成更高一級的任務(wù)?，F在目標的跟蹤運用于社會(huì )的各個(gè)角落，如國防、道路安檢等，所以它的前景無(wú)比巨大。

　　本文采用的是Xilinx和Mathworks公司合作開(kāi)發(fā)的System Generator開(kāi)發(fā)平臺?，F在實(shí)現目標跟蹤的算法很多，但是本文采用的是一種新的算法——模塊匹配算法。使用該算法來(lái)實(shí)現目標跟蹤的流程如圖1所示。

　　工作原理

　　本文的最大特點(diǎn)是在System Generator上實(shí)現模塊匹配算法，最終實(shí)現目標的跟蹤。

　　模塊匹配算法

　　匹配就是建立這些聯(lián)系的技術(shù)和過(guò)程。建立聯(lián)系的目的是為了用已知解釋未知。

　　模板就是一幅已知的小圖像。

　　模板匹配就是在一幅大圖像中搜尋目標，已知該圖中有要找的目標，且該目標同模板有相同的尺寸、方向和圖像，通過(guò)一定的算法可以在圖中找到目標，確定其坐標位置。即用一個(gè)包含m* n個(gè)像素的模板圖像，在待匹配圖像中的ROI區域(假設m* n)中滑動(dòng)，計算模板圖像和待匹配圖像中的相同大小的子圖像的相關(guān)系數，當相關(guān)系數的值取極值時(shí)的匹配子圖像認為是與模板圖像最接近的區域，而這個(gè)區域的中心認為是最佳跟蹤點(diǎn)。求相關(guān)系數公式如式(*)所示：

　　式中，R(x,y)為模板和待匹配圖像的相關(guān)系數;r(l,k)是模板圖像像素;g(x,y)是待匹配圖像像素，1≤x≤M-m+1，1≤y≤N-n+1。計算得到的最小R(x,y)的位置就是目標位置。為提高計算速度，取一個(gè)誤差閾值R0(x,y)，當R>R0時(shí)就停止該點(diǎn)的計算　，繼續下一點(diǎn)計算。本文中的模板采用的是13x13的預先設置好的固定模板。