摘要：随着工业文明的不断发展，道路交通的发展速度越来越快，拉近了世界的距离，但与此同时，交通事故猛增成了影响社会安定团结的重要因素。为了降低交通事故对社会安全的危害，在路面监控的基础上，对地面车辆进行追踪，不仅可以减少重特大交通该事故的发生，也能及时对交通事故进行处理。

本课题介绍了车辆追踪的研究背景及其国内外发展现状。在研究过程中，以Matlab为设计核心，进行了总体方案的设计和选择。内容包括采集模板和对模板进行surf特征点识别系统设计。在调试Matlab程序后，设计基于Matlab的GUI界面，演示车辆追踪的过程。在此基础上对整个过程进行监控和观察，可以展示出跟踪一辆汽车的全部过程。

调试结果表明，设计的系统可以完成车辆跟踪的任务，很好的满足系统要求，运行速度快，界面简洁操作方便。

关键词：机器视觉  模板匹配  特征点识别  车辆追踪

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1研究背景及其意义-1

1.2国内外研究现状-1

1.3本文的主要研究内容-2

1.4论文章节安排-2

2.系统设计方案分析-4

2.1系统总体架构-4

2.2基于空间相关的图像模板匹配-4

2.3基于Sift算法的模板匹配-6

2.4Surf特征点匹配算法-8

2.4.1构造Hessian矩阵，计算特征值α-8

2.4.2构造高斯金字塔-8

2.4.3定位特征点-9

2.4.4构造特征描述子-9

2.5章节小结-9

3.系统软件设计-11

3.1图像预处理-11

3.2提取Surf特征点-12

3.3建立模板图像和场景图像的匹配-13

3.4跟踪目标的标注-14

4.演示界面GUI-17

4.1演示界面设计-17

4.2图片调用程序详解-19

5.系统功能调试与演示-22

5.1单车追踪过程-22

5.2多车追踪过程-24

6.总结与展望-26

6.1总结-26

6.2展望-26

参考文献-28

附录-29

致谢-32