引言

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目标跟踪指的是图像目标跟踪，它对图像序列中的动目标进行检测、提取、识别和跟踪，获得目标的运动参数、运动轨迹，从而进一步处理和分析，实现运对动目标的行动理解，以完成更高一级的任务。现在目标的跟踪运用于社会的各个角落，如国防、道路安检等，所以它的前景无比巨大。

本文采用的是Xilinx和Mathworks公司合作开发的System Generator开发平台。现在实现目标跟踪的算法很多，但是本文采用的是一种新的算法——模块匹配算法。使用该算法来实现目标跟踪的流程。

工作原理

本文的最大特点是在System Generator上实现模块匹配算法，最终实现目标的跟踪。

模块匹配算法

匹配就是建立这些联系的技术和过程。建立联系的目的是为了用已知解释未知。

模板就是一幅已知的小图像。

模板匹配就是在一幅大图像中搜寻目标，已知该图中有要找的目标，且该目标同模板有相同的尺寸、方向和图像，通过一定的算法可以在图中找到目标，确定其坐标位置。即用一个包含m* n个像素的模板图像，在待匹配图像中的ROI区域(假设m* n)中滑动，计算模板图像和待匹配图像中的相同大小的子图像的相关系数，当相关系数的值取极值时的匹配子图像认为是与模板图像最接近的区域，而这个区域的中心认为是最佳跟踪点。求相关系数公式如式(*)所示：

式中，R(x,y)为模板和待匹配图像的相关系数;r(l,k)是模板图像像素;g(x,y)是待匹配图像像素，1≤x≤M-m+1，1≤y≤N-n+1。计算得到的最小R(x,y)的位置就是目标位置。为提高计算速度，取一个误差阈值R0(x,y)，当R>R0时就停止该点的计算　，继续下一点计算。本文中的模板采用的是13x13的预先设置好的固定模板。