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《基于雙目視覺的行人檢測算法研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文基于雙目視覺的行人檢測算法研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)RESEARCHONPEDESTRIANDETECTIONALGORITHMBASEDONBINOCULARVISIONANDIT’SIMPLEMENTATIONWITHFPGA劉少輝哈爾濱工業(yè)大學(xué)2017年12月國內(nèi)圖書分類號(hào)：TN911.73學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.3密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文基于雙目視覺的行人檢測算法研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)碩士研究生：劉少輝導(dǎo)師：劉云輝教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：機(jī)械電子工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2017年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)Classi
2、fiedIndex:TN911.73U.D.C:621.3AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringRESEARCHONPEDESTRIANDETECTIONALGORITHMBASEDONBINOCULARVISIONANDIT’SIMPLEMENTATIONWITHFPGACandidate：ShaohuiLiuSupervisor：Prof.YunhuiLiuAcademicDegreeAppliedfor：Ma
3、sterofEngineeringSpeciality：MechatronicEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要對(duì)三維環(huán)境的實(shí)時(shí)感知與識(shí)別是機(jī)器人研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。而對(duì)行人的檢測與三維位置感知技術(shù)，可以幫助機(jī)器人更好、更安全的服務(wù)人類，具有很大的研究價(jià)值。相比其它深度傳感器，雙目視覺系統(tǒng)具有價(jià)格低、體積小、功耗低等優(yōu)勢
4、，適合移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用場景。但基于雙目視覺系統(tǒng)的行人檢測算法計(jì)算量巨大，難以滿足移動(dòng)機(jī)器人對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人對(duì)于行人三維位置感知與檢測的實(shí)際需求，本文搭建了一個(gè)基于XilinxZynq-7000平臺(tái)的雙目行人檢測系統(tǒng)。對(duì)行人的三維位置感知與檢測技術(shù)主要包括：三維環(huán)境信息獲取與行人檢測兩部分。相應(yīng)地，本文主要研究了雙目視差計(jì)算與行人檢測算法在FPGA上的實(shí)現(xiàn)。雙目視差計(jì)算模塊通過立體匹配算法獲取環(huán)境的視差信息，可以給行人檢測模塊帶來很大的幫助。其中匹配信息可用于驗(yàn)證行人檢測結(jié)果，提高檢測正確率。視差信息可以實(shí)現(xiàn)縮小行人搜索區(qū)域、環(huán)境多目標(biāo)分割、行人三維定位等功能，
5、這對(duì)于構(gòu)建功能更為強(qiáng)大的行人檢測系統(tǒng)具有重要意義。雙目視差計(jì)算模塊包括：視頻同步采集、雙目立體校正、Census特征向量提取、SGM算法和視差優(yōu)化等子模塊組成。針對(duì)立體匹配算法在搜索時(shí)存在計(jì)算量大的問題，本文對(duì)雙目視覺系統(tǒng)進(jìn)行了立體校正處理，從而將搜索區(qū)域從二維降到一維。由于8方向路徑聚合算法存在數(shù)據(jù)流與計(jì)算流方向相反的問題，本文選用了3方向路徑聚合算法。針對(duì)3方向路徑聚合后的視差圖，存在條紋與誤匹配現(xiàn)象。本文使用左右一致性檢驗(yàn)與中值濾波算法對(duì)視差進(jìn)行了優(yōu)化。行人檢測模塊選用了方向梯度直方圖作為行人特征，采用線性支持向量機(jī)對(duì)行人進(jìn)行二分類。其中分類所需的特征向量是通過FPG
6、A實(shí)時(shí)提取出來的，所需的分類系數(shù)與分類閾值是在PC端使用libsvm工具箱訓(xùn)練得到的。針對(duì)方向梯度直方圖向量歸一化流程過長的問題，本文將SVM分類器內(nèi)嵌到了特征向量計(jì)算模塊。試驗(yàn)表明，本文搭建的基于雙目視覺的行人檢測系統(tǒng)性能良好。在保持較高精度的同時(shí)，能夠滿足移動(dòng)機(jī)器人等場景對(duì)于實(shí)時(shí)性的要求。其中雙目視差計(jì)算模塊在幀率為60fps的系統(tǒng)中能正常工作，行人檢測模塊最大速率可達(dá)到314fps。本文在FPGA實(shí)現(xiàn)的雙目視差計(jì)算算法與行人檢測算法可作為視覺加速模塊，對(duì)于高速移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境感知功能的產(chǎn)品化有一定幫助。關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)圖像處理；嵌入式視覺；雙目視覺；FPGA；行人檢測-I-
7、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractReal-timeperceptionandrecognitionof3Denvironmentarethekeytechnologiesinroboticsresearch.Thedetectionofpedestriansandit’sthree-dimensionalposition-sensingtechnologycanhelprobotstoservehumanbeingsbetterandsafer,whichhashugeresearchvalue.Co
