基于单片机的运动物体轨迹的检测与纪录系统.doc

摘要:本设计基于单片机的运动物体轨迹的检测与纪录系统就是想办法实现从视频图像中获取物体的运动轨迹。这个实物具有上下两部分，上位机发送相应的动作指令，下位机接收到指令后控制发光二极管和蜂鸣器，实现报警功能。图像采集后使用帧差法检测图像中的运动区域，将图像中运动的区域的像素设为1。接着对图像进行开运算和闭运算，去除图像中被背景图像包围的孤立的前景图像，填充孔洞，使边界更加平滑。接下来通过图像中值为1的像素的个数识别是否存在运动。Matlab与单片机之间通过串口进行通讯，若存在运动，点亮发光二极管并驱动蜂鸣器报警。若没有运动，则不作处理。

关键词 运动检测；差分运算；Matlab；串口通讯

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1研究目的和意义-1

1.2研究概况及发展趋势-1

1.3研究的主要内容-2

2方案的选择与论证-3

2.1总体设计-3

2.2下位机设计-3

2.2.1 MCU 的选择-3

2.2.2 摄像头的选取-3

2.3下位机程序设计-4

3运动目标轨迹检测和跟踪的流程-5

3.1工具的选择-5

3.2图像的处理过程-5

3.3本章小结-5

4背景提取-7

4.1 背景去除-7

4.1.1 常用的运动检测方法-7

4.1.2 本文使用方法-7

4.1.3 彩色图像转换成灰度图像-8

4.2 图像增强-8

4.2.1 常用形态学处理方法-8

4.3运动点团提取和背景更新-10

4.3.1彩色图像的运动点团提取-10

4.3.2 阴影处理-11

4.3.3灰度图像的运动点团提取-11

4.4兴趣区提取-11

4.5运动点团的位置提取-11

4.6运动跟踪-11

4.6.1卡尔曼算法-12

4.6.2 基于预测的运动跟踪-13

4.7运动轨迹的检测结果-14

4.8本章小结-15

5实验结果-16

5.1实验结论-16

5.2技术指标-16

结论-17

致谢-18

参考文献-19