本文關(guān)鍵詞：牙科手術(shù)視頻監(jiān)控與焦點(diǎn)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤算法研究

  更多相關(guān)文章： Android Camshift算法 Kalman濾波器 云臺(tái)控制 鏡頭自動(dòng)變倍

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,生活水平不斷提高,越來(lái)越多的人意識(shí)到口腔健康的重要性。在口腔疾病中,齲齒病發(fā)病率較高。修牙、補(bǔ)牙、換牙等病例大幅度增加,使得醫(yī)護(hù)人員緊缺。為了解決這個(gè)難題,培養(yǎng)更多優(yōu)秀的牙科醫(yī)生迫在眉睫,專(zhuān)家會(huì)診進(jìn)行牙科手術(shù)的視頻成為寶貴的學(xué)習(xí)資源。牙科手術(shù)視頻監(jiān)控可以多角度放大圖像,使牙醫(yī)更清晰的觀測(cè)牙齒病變部位,易于診斷,同時(shí),使患者感到治療過(guò)程更安全,更人性化,大大減少了醫(yī)患矛盾,對(duì)醫(yī)患雙方都是有益的,具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。課題的設(shè)計(jì)方案在固定的攝像頭的基礎(chǔ)上,增加了云臺(tái)控制以及調(diào)焦控制,可以自動(dòng)跟蹤牙科手術(shù)視頻中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo),并使焦點(diǎn)目標(biāo)以預(yù)定的尺寸顯示在屏幕中間,監(jiān)控跟蹤過(guò)程更加智能化;通過(guò)Android系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備手動(dòng)控制PTZ攝像頭,保證自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),牙科手術(shù)能順利進(jìn)行,更加人性化。主要研究工作如下:(1)從牙科手術(shù)視頻監(jiān)控的人性化及實(shí)用性角度出發(fā),對(duì)基于OpenCV平臺(tái)、Android系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備、PTZ攝像頭和PC機(jī)和顯示屏等組成的系統(tǒng)框架進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)出PTZ攝像頭實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤牙科手術(shù)視頻系統(tǒng)的整體方案。(2)基于Android平臺(tái),開(kāi)發(fā)了手動(dòng)控制PTZ攝像機(jī)的軟件,通過(guò)無(wú)線通信連接,利用云臺(tái)控制界面與調(diào)焦控制界面以及其他輔助功能界面,實(shí)現(xiàn)對(duì)PTZ攝像機(jī)的遠(yuǎn)程控制,通過(guò)鏡頭放大倍數(shù)與調(diào)焦指令個(gè)數(shù),得到兩者線性關(guān)系。(3)對(duì)視頻圖像灰度化處理,濾波去除噪聲,增強(qiáng)圖像效果,分析常用檢測(cè)算法優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)五幀差分法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè),并以HSV顏色直方圖作為模型特征,通過(guò)改進(jìn)的Camshift算法對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位,Kalman濾波器進(jìn)行預(yù)測(cè)補(bǔ)償,獲得每一幀視頻圖像的質(zhì)心坐標(biāo),計(jì)算與視域中心坐標(biāo)差值的絕對(duì)值,為云臺(tái)的控制做準(zhǔn)備。(4)建立云臺(tái)自動(dòng)跟蹤模型和鏡頭自動(dòng)變倍模型,計(jì)算云臺(tái)調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,當(dāng)質(zhì)心坐標(biāo)與視域中心坐標(biāo)差值的絕對(duì)值小于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí),云臺(tái)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)只有水平方向絕對(duì)值大于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí),云臺(tái)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)只有垂直方向絕對(duì)值大于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí),云臺(tái)垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)水平方向與垂直方向的絕對(duì)值都大于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí),鏡頭優(yōu)先向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間少的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。鏡頭自動(dòng)變倍模型依據(jù)鏡頭放大倍數(shù)與指令個(gè)數(shù)的線性關(guān)系進(jìn)行調(diào)焦控制,完成自動(dòng)調(diào)焦功能。
【關(guān)鍵詞】：Android Camshift算法 Kalman濾波器 云臺(tái)控制 鏡頭自動(dòng)變倍
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH787.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及目的意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)11-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及論文安排13-16
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容13
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)13-16
• 第2章 牙科手術(shù)視頻智能跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架16-26
• 2.1 牙科手術(shù)視頻智能跟蹤系統(tǒng)分類(lèi)16-17
• 2.1.1 鏡頭固定跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)16-17
• 2.1.2 云臺(tái)攝像頭可變跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)17
• 2.2 牙科手術(shù)視頻跟蹤監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)17-22
• 2.3 牙科手術(shù)視頻智能跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第3章 視頻跟蹤控制軟件App的實(shí)現(xiàn)26-42
• 3.1 Android平臺(tái)簡(jiǎn)介26
• 3.2 Android控制軟件功能實(shí)現(xiàn)26-34
• 3.2.1 軟件開(kāi)發(fā)編程環(huán)境及配置27-28
• 3.2.2 功能主頁(yè)面設(shè)計(jì)28-30
• 3.2.3 云臺(tái)控制模塊設(shè)計(jì)30-31
• 3.2.4 調(diào)焦控制模塊設(shè)計(jì)31-32
• 3.2.5 輔助功能模塊設(shè)計(jì)32-34
• 3.3 Android控制軟件功能測(cè)試34-39
• 3.3.1 通信協(xié)議的設(shè)定34-37
• 3.3.2 串口工具調(diào)試仿真37-39
• 3.4 Android軟件控制云臺(tái)攝像機(jī)39-40
• 3.4.1 Android軟件控制云臺(tái)攝像機(jī)測(cè)試39-40
• 3.4.2 鏡頭變倍倍數(shù)與控制指令個(gè)數(shù)的相關(guān)性驗(yàn)證40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 牙科手術(shù)視頻跟蹤算法的實(shí)現(xiàn)42-66
• 4.1 OpenCV庫(kù)函數(shù)功能簡(jiǎn)介42-43
• 4.2 牙科手術(shù)視頻圖像預(yù)處理43-47
• 4.2.1 視頻圖像灰度化43-44
• 4.2.2 視頻圖像濾波去噪44-46
• 4.2.3 視頻圖像增強(qiáng)46-47
• 4.3 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)幀差算法47-53
• 4.3.1 常用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法優(yōu)缺點(diǎn)介紹48
• 4.3.2 相鄰幀差法原理48-49
• 4.3.3 三幀差分法的實(shí)現(xiàn)49-50
• 4.3.4 動(dòng)態(tài)閾值五幀差分法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)50-53
• 4.4 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法53-62
• 4.4.1 Meanshift算法的原理及局限性53-55
• 4.4.2 Camshift算法的實(shí)現(xiàn)55-57
• 4.4.3 卡爾曼濾波器預(yù)測(cè)補(bǔ)償跟蹤誤差57-58
• 4.4.4 基于卡爾曼濾波器的改進(jìn)的Camshift算法設(shè)計(jì)58-62
• 4.5 跟蹤算法實(shí)驗(yàn)仿真測(cè)試62-63
• 4.6 本章小結(jié)63-66
• 第5章 牙科手術(shù)視頻自動(dòng)跟蹤目標(biāo)模型的建立66-76
• 5.1 云臺(tái)攝像機(jī)自動(dòng)跟蹤模型的建立66-70
• 5.1.1 控制參數(shù)變量定義66
• 5.1.2 云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的計(jì)算方法66-69
• 5.1.3 云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷方法69-70
• 5.1.4 云臺(tái)轉(zhuǎn)向控制指令發(fā)送策略的設(shè)計(jì)70
• 5.2 云臺(tái)攝像機(jī)自動(dòng)變焦模型的建立70-72
• 5.2.1 云臺(tái)鏡頭變倍原理70-71
• 5.2.2 鏡頭變倍標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)71
• 5.2.3 鏡頭自動(dòng)變倍模型的設(shè)計(jì)71-72
• 5.3 實(shí)驗(yàn)仿真測(cè)試及分析72-74
• 5.4 本章小結(jié)74-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82-84
• 致謝84

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 袁浩龍;牙科手術(shù)前的心理調(diào)適[N];衛(wèi)生與生活報(bào);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王善喜;牙科手術(shù)視頻監(jiān)控與焦點(diǎn)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤算法研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2016年

2 韓翼剛;齒科陶瓷高效牙科手術(shù)去除機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：595262