视频监控动态识别及串口通信的步进电机控制【字数：8129】
中文中文目前，基于MATLAB的视频动态目标识别与跟踪广泛应用于各个领域，运动目标的自动检测是对运动目标进行检测、提取、识别和跟踪的技术。基于视频序列的目标检测，一直以来都是机器视觉、智能监控系统、视频跟踪系统等领域的研究重点，是整个计算机视觉研究的重要组成部分。运动目标检测的结果正确性对后续的图像处理、图像理解等工作的顺利开展具有决定性的作用，所以能否将运动物体从视频序列中准确地检测出来，是运动估计、目标识别、行为理解等高层次视频分析模块能否成功的关键。对于基于串口通信的步进电机控制在实际生产中应用极为广泛，改进了过去使用卡槽来控制步进电机的生产工艺，对于采用步进电机作为伺服部件的数控设备而言，也就是主要解决计算机直接控制步进电机的问题。其通常做法是采用步进控制卡，但是这种方法不仅成本较高，而且不便于操作，在计算机扩展槽上安装控制卡，必须打开机箱才能操作，而且在小型平板电脑和嵌入式电脑中根本没有安装控制卡的空间和扩展槽。利用计算机的串行口或并行口进行二次开发，用于控制步进电机，代替控制卡的作用，具有成本低，操作简单，兼容性好等优点。关键词动态识别，步进电机控制。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的目的和意义 2
1.2MATLAB视频识别概要分析 3
1.3步进电机控制发展现状 3
1.4本文主要研究内容 5
第二章 MATLAB运动识别的实现 7
2.1方案选择 7
2.2程序实现 8
2.2.1建立各种变量，对象 9
2.2.2目标编号 9
2.2.3读取视频，开始检测跟踪 10
2.2.4利用混合高斯模型检测目标 10
2.2.5.预测检测目标位置 11
2.2.6检测集合，跟踪集合配对 12
2.2.7.更新分配了检测的跟踪器 12
2.2.8.更新未配对成功的跟器 13
2.2.9.删除丢失的跟踪器 13
2.2.10.对成功配对的跟踪 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
器建立新的跟踪 14
2.2.11显示跟踪信息 15
本章小结 15
第三章 电机控制的硬件实现 16
3.1控制要求及方案选择 17
3.1.1控制芯片的选择 17
3.1.2MC9S12XEP100型芯片概述 18
3.2.方案实现 19
3.2.1硬件电路设计 20
3.2.2最小系统设计 21
3.3串口通信的实现 22
第四章 软件方案的实现 23
4.1主要实现的功能分析 23
4.2 程序实现 24
4.2.1定义变量 24
4.2.2初始化ETC模块 24
4.2.3延时函数 25
4.2.4初始化步进电机接口 25
4.2.5步进电机正反转角度控制 26
4.2.6初始化SCI 27
4.2.7串口函数 27
本章小结
第五章 全文总结 28
5.1方案实现情况 28
5.2论文中尚存在的不足之处及改进方法 28
致谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
选题目的与意义
对于运动目标的检测与跟踪技术在国内外各个淋雨和方面都已经得到了比较多的应用，在相对静止的环境下，对于目标的检测具有很多使用的意义。如在办公楼的大厅里往往会有监控，很多时候人们都无法一直聚精会神的关注是否有行人经过或者是否有异常。这种情况下，基于MATLAB的运动目标检测与跟踪技术就可以得到用武之地，程序实现起来并不复杂，但是应用却很多。
基于串口的电机控制，目前应用在数控机床上的大多是步进电机，对其进行有效控制是具有很大的作用的。不仅能够对生产提高效率而且产品的工艺也能得到提升。步进电机的速度控制以及正反转的切换在电脑端的实现下，显得更具有实际意义。
1.2 MATLAB视频识别概要分析
运动目标的自动检测是对运动目标进行检测、提取、识别和跟踪的技术。基于视频序列的目标检测，一直以来都是机器视觉、智能监控系统、视频跟踪系统等领域的研究重点，是整个计算机视觉研究的重要组成部分。运动目标检测的结果正确性对后续的图像处理、图像理解等工作的顺利开展具有决定性的作用，所以能否将运动物体从视频序列中准确地检测出来，是运动估计、目标识别、行为理解等高层次视频分析模块能否成功的关键。
运动目标检测技术在实际应用上更能体现人们对移动目标的定位和跟踪的需求，因此在许多领域有着广泛的应用。在运输上，用于交通管理与场景监视智能识别运输工具或行人的违章行为，为后续的抓拍、录入等提供了数据源；在医学上，用于生物组织运动分析等方面，为病例判断提供了参考依据。在场景监控等安全防御领域，基于运动目标检测的视频监控系统与原来完全依靠人眼来进行监控相比，大大减轻了监控人员的工作强度，避免了值班员主观判断所引起的漏报、误判等问题，为单位节省了人工成本。因此，对运动目标检测技术的研究是一项既有理论意义又有使用价值的课题。近年来，关于这个课题研究的很多，背景差分法具有试用范围广、程序相对简单、易于硬件实现的特点。
1.3步进电机控制发展现状
近年来，随着科学技术的进步，尤其计算机技术的高速发展以及单片机技术的广泛应用，对数控机床的控制，也逐步发展有计算机直接进行控制。在这种情况下，完全有计算机或微处理器对各种仪器进行实时的数据采集、控制以及结果分析。对于采用步进电机作为伺服部件的数控设备而言，也就是主要解决计算机直接控制步进电机的问题。其通常做法是采用步进控制卡，但是这种方法不仅成本较高，而且不便于操作，在计算机扩展槽上安装控制卡，必须打开机箱才能操作，而且在小型平板电脑和嵌入式电脑中根本没有安装控制卡的空间和扩展槽。利用计算机的串行口或并行口进行二次开发，用于控制步进电机，代替控制卡的作用，具有成本低，操作简单，兼容性好等优点。本文主要就串行口通信二次开发技术进行探讨，并开发适配标准串行口的步进电机接口控制电路和相应软件模块。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的目的和意义 2
1.2MATLAB视频识别概要分析 3
1.3步进电机控制发展现状 3
1.4本文主要研究内容 5
第二章 MATLAB运动识别的实现 7
2.1方案选择 7
2.2程序实现 8
2.2.1建立各种变量，对象 9
2.2.2目标编号 9
2.2.3读取视频，开始检测跟踪 10
2.2.4利用混合高斯模型检测目标 10
2.2.5.预测检测目标位置 11
2.2.6检测集合，跟踪集合配对 12
2.2.7.更新分配了检测的跟踪器 12
2.2.8.更新未配对成功的跟器 13
2.2.9.删除丢失的跟踪器 13
2.2.10.对成功配对的跟踪 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
器建立新的跟踪 14
2.2.11显示跟踪信息 15
本章小结 15
第三章 电机控制的硬件实现 16
3.1控制要求及方案选择 17
3.1.1控制芯片的选择 17
3.1.2MC9S12XEP100型芯片概述 18
3.2.方案实现 19
3.2.1硬件电路设计 20
3.2.2最小系统设计 21
3.3串口通信的实现 22
第四章 软件方案的实现 23
4.1主要实现的功能分析 23
4.2 程序实现 24
4.2.1定义变量 24
4.2.2初始化ETC模块 24
4.2.3延时函数 25
4.2.4初始化步进电机接口 25
4.2.5步进电机正反转角度控制 26
4.2.6初始化SCI 27
4.2.7串口函数 27
本章小结
第五章 全文总结 28
5.1方案实现情况 28
5.2论文中尚存在的不足之处及改进方法 28
致谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
选题目的与意义
对于运动目标的检测与跟踪技术在国内外各个淋雨和方面都已经得到了比较多的应用，在相对静止的环境下，对于目标的检测具有很多使用的意义。如在办公楼的大厅里往往会有监控，很多时候人们都无法一直聚精会神的关注是否有行人经过或者是否有异常。这种情况下，基于MATLAB的运动目标检测与跟踪技术就可以得到用武之地，程序实现起来并不复杂，但是应用却很多。
基于串口的电机控制，目前应用在数控机床上的大多是步进电机，对其进行有效控制是具有很大的作用的。不仅能够对生产提高效率而且产品的工艺也能得到提升。步进电机的速度控制以及正反转的切换在电脑端的实现下，显得更具有实际意义。
1.2 MATLAB视频识别概要分析
运动目标的自动检测是对运动目标进行检测、提取、识别和跟踪的技术。基于视频序列的目标检测，一直以来都是机器视觉、智能监控系统、视频跟踪系统等领域的研究重点，是整个计算机视觉研究的重要组成部分。运动目标检测的结果正确性对后续的图像处理、图像理解等工作的顺利开展具有决定性的作用，所以能否将运动物体从视频序列中准确地检测出来，是运动估计、目标识别、行为理解等高层次视频分析模块能否成功的关键。
运动目标检测技术在实际应用上更能体现人们对移动目标的定位和跟踪的需求，因此在许多领域有着广泛的应用。在运输上，用于交通管理与场景监视智能识别运输工具或行人的违章行为，为后续的抓拍、录入等提供了数据源；在医学上，用于生物组织运动分析等方面，为病例判断提供了参考依据。在场景监控等安全防御领域，基于运动目标检测的视频监控系统与原来完全依靠人眼来进行监控相比，大大减轻了监控人员的工作强度，避免了值班员主观判断所引起的漏报、误判等问题，为单位节省了人工成本。因此，对运动目标检测技术的研究是一项既有理论意义又有使用价值的课题。近年来，关于这个课题研究的很多，背景差分法具有试用范围广、程序相对简单、易于硬件实现的特点。
1.3步进电机控制发展现状
近年来，随着科学技术的进步，尤其计算机技术的高速发展以及单片机技术的广泛应用，对数控机床的控制，也逐步发展有计算机直接进行控制。在这种情况下，完全有计算机或微处理器对各种仪器进行实时的数据采集、控制以及结果分析。对于采用步进电机作为伺服部件的数控设备而言，也就是主要解决计算机直接控制步进电机的问题。其通常做法是采用步进控制卡，但是这种方法不仅成本较高，而且不便于操作，在计算机扩展槽上安装控制卡，必须打开机箱才能操作，而且在小型平板电脑和嵌入式电脑中根本没有安装控制卡的空间和扩展槽。利用计算机的串行口或并行口进行二次开发，用于控制步进电机，代替控制卡的作用，具有成本低，操作简单，兼容性好等优点。本文主要就串行口通信二次开发技术进行探讨，并开发适配标准串行口的步进电机接口控制电路和相应软件模块。
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