Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การสร้างระบบกล้องวิดิทัศน์ติดตามเป้าหมายแบบเวลาจริงบนบอร์ด DSP TMS320C6713

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Implementation of real time target tracking video camera on DSP TM320C6713 board

Year (A.D.)

2009

Document Type

Thesis

First Advisor

สมชาย จิตะพันธ์กุล

Second Advisor

สุวิทย์ นาคพีระยุทธ

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมไฟฟ้า

DOI

10.58837/CHULA.THE.2009.1461

Abstract

ระบบสำรวจและตรวจการที่ใช้กล้องวีดิทัศน์ที่ติดตั้งบนยานพาหนะที่เคลื่อนที่กำลังแพร่หลายในปัจจุบัน โดยเฉพาะยานพาหนะไร้คน (unmanned vehicle) หนึ่งในยานพาหนะที่นิยมใช้ในการนี้คือ อากาศยานไร้นักบินหรือ UAV วิทยานิพนธ์นี้กล่าวถึงการพัฒนาระบบติดตามเป้าหมายแบบเวลาจริง ในสภาพแวดล้อมของการปฏิบัติการของอากาศยานไร้นักบินที่มีการรบกวนสูง โดยเลือกใช้อัลกอริธึมมีนชิฟต์สำหรับติดตามเป้าหมาย เพราะเป็นอัลกอริธึมที่เหมาะสมสำหรับกล้องบนพาหนะที่เคลื่อนที่ และไม่ซับซ้อนเกินกว่าการประมวลผลในเวลาจริง อัลกอริธึมมีนชิฟต์เมื่อใช้ติดตามภาพเป้าหมายจะติดตามร่องรอยของคุณลักษณะของเป้าหมาย เช่น สีของเป้าหมาย การติดตามร่องรอยจะทำให้ระบบติดตามทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่างของเป้าหมาย รวมถึงการเบลอที่เกิดจากการสั่นไหวของกล้อง เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีใช้การแยกแยะวัตถุเป้าหมายจากฉากหลัง ในวิทยานิพนธ์นี้ได้พัฒนาโปรแกรมการติดตามเป้าหมายด้วยมีนชิฟต์ 2 วิธีคือ มีนชิฟต์แบบทั่วไปซึ่งใช้ติดตามคุณลักษณะของเป้าหมาย และมีนชิฟต์แบบเคอร์เนลเบสด์ ซึ่งใช้การเปรียบเทียบการกระจายความหนาแน่นความน่าจะเป็น โดยทั้งสองวิธีถูกนำไปพัฒนาใช้งานบนบอร์ด DSP TMS320C6713 ที่ความเร็ว 225 MHz เพื่อติดตามเป้าหมายในเวลาจริงและควบคุมกล้องแบบก้มเงยส่าย โดยใช้การควบคุมป้อนกลับแบบ PI ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่า การติดตามเป้าหมายด้วยมีนชิฟต์แบบเคอร์เนลเบสด์ มีสมรรถณะดีกว่ามีนชีฟต์แบบทั่วไป ถึงแม้ว่าจะใช้เวลาประมวลผลมากกว่า โดยที่มีการประมวลผลต่อรอบเท่ากับ 3.95 และ 2.76 ms ตามลำดับ สำหรับหน้าต่างค้นหาขนาด 50x50 พิกเซล.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Mobile surveillance and reconnaissance systems using video camera are gaining popularity, especially, Unmanned Aerial Vehicle or UAV. This thesis describes the development of real time target tracking video camera for UAV noisy operating environment. Mean shift algorithm is selected since it is suitable for mobile applications but simple enough for real time video processing. Mean shift algorithm, for video target tracking, traces the trail of target's features between frames, e.g., target color. In comparison to target segmentation based algorithm, tracing the target trail by mean shift provides robustness against size and orientation changes, including motion blur. In this thesis, two mean shift target tracking algorithms were implemented, conventional mean shift which tracks target feature only, and kernel-based mean shift which tracks pdf instead. Both were implemented on 225 MHz TMS320C6713 DSP board to track target image in real time and control PTZ camera using PI controller. The results show that kernel-based is more robust than conventional mean shift but required more processing time, 3.95 and 2.76 ms per iteration respectively for 50x50 pixels search window.

Link to Full Text

Share

COinS