摘要：近年来，全自动化技术的普及进程不断加快，该技术的应用大都离不开智能监测。而作为智能监测领域的一个重要分支，运动目标监测系统在交通运输、生物医学分析、安保设施等方面都发挥着举足轻重的作用。

为了优化监测系统的性能，使结果更加准确和完整，同时满足人们对监测设备小巧便携的需求，文章融合了三帧差分法和背景减法，在树莓派开发环境下设计出了一种新型监测系统。该系统采取的方法是首先对视频或者图像序列中连续三帧图像进行灰度化、均值滤波、以及腐蚀膨胀等预处理以达到降噪的目的，其次对处理后的图像使用自适应阈值改进的三帧差分算法得到一幅包含第2帧中运动目标所处范围信息的二值图像；然后将第2帧图像和利用背景减法所得到的背景图像做差分运算，并将得到的差分图像进行边缘检测后转化为二值图像。最后将上述两种方法得到的图像进行逻辑或运算，并为产生的结果图像选取最小外接矩形叠加在原图上。经实验证明，该项基于树莓派的运动目标监测系统更加灵敏，自适应性更强，获得的监测结果轮廓更加清晰，且有效消除了鬼影的影响。

关键词：树莓派；图像处理；OpenCV；运动目标监测

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 研究现状-2

1.3 设计难点-3

1.4 本文的结构安排-4

第二章 树莓派相关技术-5

2.1 嵌入式平台-5

2.2 视频采集硬件-6

2.3 软件系统-6

2.4 本章小结-7

第三章 改进的帧间差分法和背景减法-8

3.1 图像预处理-8

3.2 运动目标监测方法-8

3.2.1 改进的帧间差分法-8

3.2.2 改进的背景减法-11

3.2.3 光流法以及算法之间的性能比较-13

3.3 图像后处理-13

3.4 本章小结-14

第四章 基于融合算法的运动目标监测-15

4.1 引言-15

4.2 基于融合算法的运动目标监测-15

4.3 自适应阈值算法-16

4.4 非极大值抑制-17

4.5 仿真验证-18

4.6 本章小结-20

第五章 总结和展望-21

参考文献-22

致谢-24