CN101296368A - 电视跟踪器中图像识别跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于图像识别跟踪领域，涉及一种利用双数字信号处理器组织数据的电视跟踪器中图像识别跟踪装置，利用双数字信号处理器组织图像数据，其中一个数字信号处理器用于全视场抽行抽列捕获目标，可以将整幅图像都存到其中一个数字信号处理器的片内存储器中，图像运算量减少了数倍；另一个数字信号处理器根据捕获目标大小确定跟踪窗口大小并进行窗口内全分辨率跟踪，将处理结果通过通讯接口输出，不影响跟踪精度。本发明主要用于对高帧频、大面阵的数字摄像机采集的大数据量图像进行实时跟踪处理。

Description

电视跟踪器中图像识别跟踪装置

技术领域

本发明涉及一种图像识别跟踪装置，特别涉及一种利用双数字信号处理器组织数据的电视跟踪器中图像识别跟踪装置。

背景技术

图像跟踪系统通常对图像进行实时分析与处理，识别目标，实施跟踪。图像跟踪系统一般由摄象机、光学系统、图像识别跟踪装置、伺服系统四部分组成。图像识别跟踪装置是整个图像跟踪系统的核心部分，其主要功能是对图像进行采集、预处理、识别(图像分割、跟踪识别)、给出目标在视场中的位置，以此驱动后面的伺服系统对目标实现实时的跟踪。

如图1所示，现有的基于双数字信号处理器TMS320C6203B的图像识别跟踪装置包括第一图像存储器2，第一可编程逻辑阵列3，第一数字信号处理器4，第二图像存储器5，第二可编程逻辑阵列6，第二数字信号处理器7，通讯接口8；摄像机1来的图像数据一分为二同时送到第一可编程逻辑阵列3和第二可编程逻辑阵列6中，第一可编程逻辑阵列3将图像数据存到第一图像存储器2中，第一数字信号处理器4通过第一可编程逻辑阵列3读取第一图像存储器2中的图像数据，对目标进行跟踪处理给出目标在视场中的位置，并将结果通过通讯接口8送给伺服系统。第二可编程逻辑阵列6将图像数据存到第二图像存储器5中，第二数字信号处理器7通过第二可编程逻辑阵列6读取第二图像存储器5的图像数据，对目标进行跟踪处理给出目标在视场中的位置。第一数字信号处理器4和第二数字信号处理器7数据交换可通过本身的多通道缓冲串口进行，再由第一数字信号处理器4进行数据融合。第一数字信号处理器4和第二数字信号处理器7可以以不同的方式对目标进行跟踪处理，例如，第一数字信号处理器4进行重心跟踪，第二数字信号处理器7进行相关跟踪。

随着技术的发展，摄像机一般都采用高帧频、大面阵的数字摄像机，每帧图像像元数大于1K×1K，帧频大于等于50Hz，由于TMS320C6203B的速度和内存的限制，不能存储整幅图像和实时处理如此大的数据量。

发明内容

本发明目的是提供一种能够对高帧频、大面阵的数字摄像机采集的大数据量图像进行实时跟踪的电视跟踪器中图像识别跟踪装置，合理组织双数字信号处理器图像数据，其中一个数字信号处理器用于全视场抽行抽列捕获目标，另一个数字信号处理器根据捕获目标大小和位置确定跟踪窗口大小和位置并进行窗口内全分辨率跟踪，充分发挥双数字信号处理器的性能，对大数据量图像进行实时跟踪处理。

本发明硬件结构包括第一图像存储器2，第一可编程逻辑阵列3，第一数字信号处理器4，第二图像存储器5，第二可编程逻辑阵列6，第二数字信号处理器7，通讯接口8；摄像机1来的图像数据同时送到第一可编程逻辑阵列3和第二可编程逻辑阵列6中，第一可编程逻辑阵列3将图像数据全分辨率存到第一图像存储器2中，第二可编程逻辑阵列6将图像数据抽行抽列存到第二图像存储器5中；第二数字信号处理器7通过第二可编程逻辑阵列6读取第二图像存储器5抽行抽列后的图像进行全视场捕获目标；第一数字信号处理器4根据第二数字信号处理器7捕获目标的大小和位置确定跟踪窗口的大小和位置，通过第一可编程逻辑阵列3读取第一图像存储器2中跟踪窗口内的图像数据，对目标进行窗口内全分辨率跟踪处理，将处理结果通过通讯接口8输出；第一数字信号处理器4和第二数字信号处理器7数据交换可通过本身的多通道缓冲串口进行。这样图像数据经过抽行抽列后可以将整幅图像都存到第二数字信号处理器7的片内存储器中，图像运算量减少了数倍，可以实时进行全视场捕获目标，将捕到的目标位置送到第一数字信号处理器4中，由第一数字信号处理器4进行跟踪窗口内全分辨率跟踪，不影响跟踪精度。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为现有技术和本发明的硬件结构示意图。

图2为本发明第一数字信号处理器程序流程图。

图3为本发明第二数字信号处理器程序流程图。

具体实施方式

第一数字信号处理器4程序步骤如下：

a、上电初始化，设所有跟踪窗口的计算完成标志为0；

b、等待场逆程的到来；

c、场逆程到来后，计算跟踪目标数，若跟踪目标数没有达到最大跟踪目标数，则设没有目标的跟踪窗口的计算完成标志为1；读取第二数字信号处理器7捕获目标情况，若第二数字信号处理器7捕获到新的目标，把捕到的目标作为新的跟踪目标，当前跟踪目标数加1；

d、判断目标n是否存在，若目标n不存在，则转步骤h；若目标n存在(n＝1，2，…，当前跟踪目标数)则设置跟踪窗口n计算标志等于1，计算目标n的所在跟踪窗口上下左右位置；

e、若当前图像行号大于跟踪窗口n的下边并且跟踪窗口n的计算标志等于1，则读取跟踪窗口n的图像，设置跟踪窗口n的计算标志等于0；

f、对跟踪窗口n进行图像滤波处理并提取目标；

g、计算跟踪窗口n目标在视场中的位置，跟踪窗口n计算完成标志置1；

h、若所有跟踪窗口计算完成标志之和等于最大跟踪目标数，表示所有目标都算完，输出所有目标位置，所有跟踪窗口计算完成标志都清0；若所有跟踪窗口计算完成标志之和小于最大跟踪目标数，则返回步骤e；

i、返回步骤b。

第二数字信号处理器7程序步骤如下：

a、上电初始化；

b、等待场逆程的到来；

c、场逆程到来后，读取第一数字信号处理器4当前跟踪的目标数量及每个目标的位置；

d、读取抽行抽列后的整幅图像；

e、对图像滤波处理并提取目标；

f、捕获第一数字信号处理器4跟踪目标之外的目标；

g、将捕获目标情况及捕到的目标位置送给第一数字信号处理器4。

本发明中第一图像存储器2、第二图像存储器5采用48LC4M32B2；第一可编程逻辑阵列3、第二可编程逻辑阵列6采用XC2VP4；第一数字信号处理器4、第二数字信号处理器7采用DSP320C6203B；通讯接口8采用422通讯格式的通讯接口；最大目标跟踪数为5。第一数字信号处理器4和第二数字信号处理器7的程序采用C语言和汇编语言混合编程。

Claims (3)

1、一种电视跟踪器中图像识别跟踪装置，包括第一图像存储器，第一可编程逻辑阵列，第一数字信号处理器，第二图像存储器，第二可编程逻辑阵列，第二数字信号处理器，通讯接口；其特征在于第二可编程逻辑阵列(6)将图像数据抽行抽列存到第二图像存储器(5)中；第二数字信号处理器(7)通过第二可编程逻辑阵列(6)读取第二图像存储器(5)抽行抽列后的图像进行全视场捕获目标；第一数字信号处理器(4)根据第二数字信号处理器(7)捕获目标的大小和位置确定跟踪窗口的大小和位置，通过第一可编程逻辑阵列(3)读取第一图像存储器(2)中跟踪窗口内的图像数据，对目标进行窗口内全分辨率跟踪处理，将处理结果通过通讯接口(8)输出。

2、根据权利要求1所述的电视跟踪器中图像识别跟踪装置，其特征在于第一数字信号处理器(4)程序步骤如下：

a、上电初始化，设所有跟踪窗口的计算完成标志为0；

b、等待场逆程的到来；

c、场逆程到来后，计算跟踪目标数，若跟踪目标数没有达到最大跟踪目标数，则设没有目标的跟踪窗口的计算完成标志为1；读取第二数字信号处理器(7)捕获目标情况，若第二数字信号处理器(7)捕获到新的目标，把捕到的目标作为新的跟踪目标，当前跟踪目标数加1；

d、判断目标n是否存在，若目标n不存在，则转步骤h；若目标n存在则设置跟踪窗口n计算标志等于1，计算目标n的所在跟踪窗口上下左右位置；

e、若当前图像行号大于跟踪窗口n的下边并且跟踪窗口n的计算标志等于1，则读取跟踪窗口n的图像，设置跟踪窗口n的计算标志等于0；

则读取跟踪窗口n的图像，设置跟踪窗口n的计算标志等于0；

f、对跟踪窗口n进行图像滤波处理并提取目标；

g、计算跟踪窗口n目标在视场中的位置，跟踪窗口n计算完成标志置1；

h、若所有跟踪窗口计算完成标志之和等于最大跟踪目标数，表示所有目标都算完，输出所有目标位置，所有跟踪窗口计算完成标志都清0；若所有跟踪窗口计算完成标志之和小于最大跟踪目标数，则返回步骤e；

i、返回步骤b。

3、根据权利要求2所述的电视跟踪器中图像识别跟踪装置，其特征在于第二数字信号处理器(7)程序步骤如下：

a、上电初始化；

b、等待场逆程的到来；

c、场逆程到来后，读取第一数字信号处理器(4)当前跟踪的目标数量及每个目标的位置；

d、读取抽行抽列后的整幅图像；

e、对图像滤波处理并提取目标；

f、捕获第一数字信号处理器(4)跟踪目标之外的目标；

g、将捕获目标情况及捕到的目标位置送给第一数字信号处理器(4)。

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