Harris角点结合金字塔光流法的目标跟踪算法设计研究

来源：计算机测量与控制杂志2018年第5期北京时间：

作者：徐里萍,耿斌,李小龙,赵丽

单位：川北幼儿师范高等专科学校

摘要：针对现存很多跟踪算法在速度和准确度方面很难满足嵌入式跟踪开发的需要,提出一种基于Harris角点和金字塔光流法的快速跟踪算法,并详细给出了DSP-FPGA的硬件设计。首先,使用Harris角点提取目标角点特征；然后,使用金字塔光流法为后续视频帧匹配角点；最后,基于角点的质心跟踪算法用于匹配目标的重心,确定目标的位置,重心跟踪算法可以较好地抵消由于旋转或扭曲带来的形变问题。在硬件实现过程中,FPGA方便电路设计,使用硬件描述程序语言实现硬件算法、逻辑控制和外部接口,DSP则运行目标跟踪算法。实验结果验证了本文硬件实现算法的有效性,相比于AVT21开发板的质心跟踪算法、相位相关跟踪算法和金字塔相关性跟踪算法相比,本文算法在平均重叠和平均中心误差方面具有一定优势,在720p的视频流上可以满足25fps。

关键词：目标跟踪;Harris角点;金字塔光流;AVT21;数字信号处理器(DSP);现场可编程门阵列(FPGA)