基于OpenCV的低照度CMOS图像性能分析与目标检测(2)
4.4 各种运行结果比较分析 29
结 论 30
致 谢 31
参考文献32
1 引言
1.1 课题研究意义及发展现状
CMOS图像传感器是固体图像传感器的一种，它凭借自身优势获得市场的青睐。，在早期，CCD比较盛行，70年代时，CCD的发展就已经达到高峰期，80年代时，CCD已经被广泛应用于可见光领域了，但是随着时代的进步，人们发现CCD已不能满足人们的需求：CCD成本高、与某些集成电路难兼容、体积大，于是人们踏上了对CMOS传感器的探索之路。CMOS图像传感器相对于CCD起步晚很多，80年代时，还只有部分红外焦平面阵列使用CMOS[1]，90年代是CMOS发展之路的一大转折点， VLSI技术的发展和社会对传感器高性能的要求使得CMOS传感器的发展有了一个质的飞跃，如今，由于制造工艺技术的进展，特别是固定图像噪声消除电路的采用以及结构的改进，使得它在当前的单片式彩色摄像机中得到广泛的应用。各种规格的CMOS型摄像器件及摄像机商品已问世，现在它已经成为CCD在摄像器件领域的一个有力的竞争着，CMOS传感器在市场上已经占了一席之地，它制作工艺不复杂、成本低、而且能够根据工艺技术的要求需要把多种不同功能集成在一块芯片上。
国外很多发达国家为了能够在CMOS传感器研究领域处于领先地位，投入了大量的精力物力在CMOS的研究方向上。
国内也越来越重视CMOS传感器技术，已经有很多公司机构和研究中心如：北京泰恩特电子技术公司[2]、西安交通大学等都投入了该领域的研究事业，而且取得了不错的成就，研发出来的安装在汽车尾部的监视装置以及通过无线发射来监视婴儿活动的监视器等就具有非常大的实用价值[3]。但是现实不容乐观，我国相对于国外发达国家的CMOS传感器技术还是显得有些落后，目前，我国的大规模集成电路的线宽小于0.5um，所以当传感器的像素要求达到30万以上时，必须从国外引进在CMOS传感器的芯片。此外，CMOS图像传感器目前的的成像质量很差，所以提高CMOS传感器的性能、改进制造工艺成为发展CMOS传感器系统技术的关键所在。
低照度 CMOS 图像传感器相对于其他普通的传感器，制造工艺所花的成本更低、功耗更小、体积更小巧，它已成为固体微光器件发展的重要方向[4]，因此低照度CMOS传感器的研究方向越来越受到重视。
基于视频的运动目标检测和跟踪已经有多年的研究历史，它是计算机视觉研究领域中的一个重要方面。目标的检测跟踪技术能够从图像序列中实时地辨别跟踪目标以便人类能够对视频中感兴趣的目标进行进一步的高级操作，目标检测跟踪技术实质上是一种融合技术，它将多种技术有机地结合起来，主要有：图像分析处理技术、自动控制技术等。它的用途非常广泛，能够为医学研究，为卫生、医学事业的发展做出贡献，也能够对交通情况进行监控，在如今这个汽车泛滥的时代，完全依靠人力已经很难对交通状况进行监控了，除了这些功能，它在军事、工业等领域也能发挥很大的作用。
在很多发达国家，像美国、英国等，它们已经开展了许多有关该课题项目的研究。比如，美国的国防高级研究项目署(Defense Advanced Researeh Projects Ageney) 在1997年的时候创立了以卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)为首、麻省理工学院(Massachusetts Institute of Teehnology)等高校参与的视觉监控的重大项目VSAM(Visual Surveillance and Monitoring) ；Maryland大学研究的]能够实现多人跟踪而且可以把定位到的人的身体的不同部分进行分割显示的实时视觉监控系统w4(who?when?where?what?)[5]；在英国，雷丁大学(university of Reading)[6]不只对物体的单独运动轨迹进行研究，还对物体间的交互作用识别进行了研究（比如行人和车辆间的交互作用），IBM与MicroSoft等公司还致力于在商业领域应用到相关技术（如基于视觉的手势识别） [7,8]。目前，国际上一些权威期刊，比如：IJCV（International Journal of Computer Vision）和学术会议像CVPR（IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition）)等把视频运动目标分析的研究内容作为主题内容之一。