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基于多级滤波的复杂背景下多尺度小目标检测

红外与激光工程 2006年第3期35卷 362-366,377页

作者：王岳环程胜莲周晓玮张天序华中科技大学图像识别与人工智能研究所图像信息处理与智能控制国家教育部重点实验室湖北武汉430074

针对精确制导系统中目标尺度的不确定性带来的检测问题,在分析原始多级滤波器结构与传递函数频率特性的基础上,适当改进了多级滤波的结构,导出多个滤波结果,并提出了基于融合多级输出滤波结果的多尺度小目标检测算法。实验结果表明,该... 详细信息

针对精确制导系统中目标尺度的不确定性带来的检测问题,在分析原始多级滤波器结构与传递函数频率特性的基础上,适当改进了多级滤波的结构,导出多个滤波结果,并提出了基于融合多级输出滤波结果的多尺度小目标检测算法。实验结果表明,该算法可以在没有目标尺度先验信息的情况下自适应地检测出多个小目标。

关键词：多尺度小目标目标检测复杂背景多级滤波

FIFO在多级滤波图像处理ASIC芯片中的设计应用

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红外与激光工程 2005年第3期34卷 348-351页

作者：陈朝阳洪功存沈绪榜郑兆青华中科技大学图像信息处理与智能控制教育部重点实验室集成电路设计中心湖北武汉430074

描述了多级滤波图像处理ASIC芯片的体系结构,针对该芯片的数据缓冲存储问题,通过控制模块对一个输入FIFO和三个输出FIFO的协调控制,高效地实现了多路数据的实时处理和传输。结合应用要求,一个异步FIFO对输入数据缓冲存储,使快速数据通... 详细信息

描述了多级滤波图像处理ASIC芯片的体系结构,针对该芯片的数据缓冲存储问题,通过控制模块对一个输入FIFO和三个输出FIFO的协调控制,高效地实现了多路数据的实时处理和传输。结合应用要求,一个异步FIFO对输入数据缓冲存储,使快速数据通道与慢速数据输入相匹配;三个同步FIFO,分别对应单级1×3、两级1×3级联(相当于1×5)和三级1×3级联(相当于1×7)滤波模板的图像数据输出缓存,分时复用一路输出总线。仿真结果表明设计是正确且有效的。

关键词： FIFO 多级滤波图像处理存储器芯片

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行人自主导航定位的多级滤波方法

系统仿真学报 2018年第12期30卷 4727-4731,4737页

作者：谷志丹李擎赵辉北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101

针对携带式IMU对行人进行导航定位时,惯性器件的误差随时间增长累积变大,影响导航准确性的问题,研究了一种多级滤波的方法:零速检测并利用扩展卡尔曼滤波进行零速校正后,再通过室内几何布局特征划分矢量区,利用投影匹配算法判定位置的... 详细信息

针对携带式IMU对行人进行导航定位时,惯性器件的误差随时间增长累积变大,影响导航准确性的问题,研究了一种多级滤波的方法:零速检测并利用扩展卡尔曼滤波进行零速校正后,再通过室内几何布局特征划分矢量区,利用投影匹配算法判定位置的最优解,来确定人行走轨迹。用自主研制的MIMU行人导航模块做了场地实验,结果表明:该方法相对目前单级卡尔曼滤波的惯性导航方法,能够很好地抑制惯性导航误差积累,且不会出现行人轨迹穿墙问题,定位精度为0.9%,具有理论和实际的意义。

关键词：零速检测扩展卡尔曼滤波地图匹配多级滤波行人导航

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基于多级滤波的感兴趣边缘检测算法

激光与红外 2014年第3期44卷 335-338页

作者：王明静张学峰中国空空导弹研究院河南洛阳471009

针对边缘检测过程中阈值难确定和提取干扰边缘较多的问题,提出了一种基于多级滤波的感兴趣边缘检测算法。该算法分为四个步骤:首先对图像进行平滑滤波;之后计算水平方向和垂直方向的梯度幅值图像和梯度方向图像;然后根据梯度方向图像对... 详细信息

针对边缘检测过程中阈值难确定和提取干扰边缘较多的问题,提出了一种基于多级滤波的感兴趣边缘检测算法。该算法分为四个步骤:首先对图像进行平滑滤波;之后计算水平方向和垂直方向的梯度幅值图像和梯度方向图像;然后根据梯度方向图像对梯度幅值图像进行噪声边缘滤波,并对梯度幅值图像进行非最大值抑制;最后对滤波后的梯度幅值图像进行分割,对得到的边缘映射图进行边缘跟踪,获取所有的边缘段及其特征,并滤除不满足特征约束的边缘,得到感兴趣的边缘。试验结果表明本文算法有很好的适用性。

关键词：多级滤波边缘检测梯度幅值梯度方向边缘跟踪

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基于多级滤波器的红外运动小目标实时跟踪

基于多级滤波器的红外运动小目标实时跟踪

作者：程胜莲华中科技大学

学位级别：硕士

红外成像跟踪系统由于处理的是多维信号,且为被动检测技术,具有隐蔽性好、抗干扰能力强、跟踪精度高等优点,在许多领域有着重要的应用,如导弹制导、医疗及智能交通系统等。随着应用需求的不断提高,要求最大限度地尽早发现目标,使得人们... 详细信息

红外成像跟踪系统由于处理的是多维信号,且为被动检测技术,具有隐蔽性好、抗干扰能力强、跟踪精度高等优点,在许多领域有着重要的应用,如导弹制导、医疗及智能交通系统等。随着应用需求的不断提高,要求最大限度地尽早发现目标,使得人们对序列图像中远距离、低信杂比的运动小目标的检测和跟踪技术产生了浓厚的兴趣,并成为当前研究的热点之一。本文对红外序列图像运动小目标的实时检测与跟踪进行了研究,主要内容如下: (1)对红外背景抑制技术进行了研究,在总结几种典型预处理技术基础上,提出了一种基于融合的改进结构多级滤波器。仿真实验表明,改进结构的多级滤波器可以有效地解决多尺度小目标的自适应增强的问题。 (2)介绍了红外成像跟踪系统的组成,着重对红外成像跟踪技术进行了研究;在探讨多目标跟踪的典型问题基础上,实现了一种基于目标多特征融合的数据关联方法。 (3)提出了一种云层杂波背景下检测小目标的算法,并实现了一种单色红外序列图像运动小目标的搜索与跟踪算法;探讨了影响跟踪稳定性的几种情况,针对红外诱饵与目标在双色中的不同特性,实现了一种基于双色红外图像融合的运动小目标跟踪算法;实验表明,该跟踪算法在红外诱饵干扰时具有良好的稳定性。 (4)对跟踪算法的实时实现进行了研究,首先实现了均值模板多级滤波算法模块的快速计算;针对C6000系列DSP,介绍了算法实现时编程语言的优化方法;最后基于具体图像处理系统硬件拓扑结构研究了算法并行分配的实现。

关键词：红外图像小目标跟踪背景抑制多级滤波实时处理

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红外小目标检测多级滤波算法的ASIC实现

红外小目标检测多级滤波算法的ASIC实现

作者：孙剑伟华中科技大学

学位级别：硕士

红外图像小目标检测多级滤波算法通过改变基本滤波模板级数,获得不同带宽的滤波模板,达到同时检测大小不同小目标的能力。本文在详细论述多级滤波算法的基础上,提出多级滤波算法的整体结构。根据外部系统要求,提出多级滤波芯片的设计... 详细信息

红外图像小目标检测多级滤波算法通过改变基本滤波模板级数,获得不同带宽的滤波模板,达到同时检测大小不同小目标的能力。本文在详细论述多级滤波算法的基础上,提出多级滤波算法的整体结构。根据外部系统要求,提出多级滤波芯片的设计需求和典型应用,详细论述了体系结构内部实现机制。采用1×3 基本滤波模板,通过级连构成1×5 和1×7 两种滤波模板;多分辨率高斯金字塔处理使算法可以处理较大小目标,同时在前级处理阶段可以有效地弱化目标和噪声;数据路径由三路并行数据通道构成,对应检测3×3、5×5 和7×7三种小目标;每路数据通道采用流水线结构,其中乘法电路由移位相加电路构成以提高运算速度;采用定点运算,计算精度为8 位二进制小数,可处理位宽为8-16 位的数据。本文重点讲述了数据路径的实现方法;围绕提高精度问题展开详细讨论并提出解决方案;详细讲述了FIFO 状态机和各个状态的输入和输出信号。采用面向可综合的寄存器传输级设计方法完成电路设计;通过了功能仿真,并进行了详细地误差分析;逻辑综合过程讲述了综合中涉及到的有关概念、环境设置、约束设置;静态时序分析比较了两个STA 阶段的不同;简单介绍了物理设计的基本过程,特别对涉及多个时钟网络的分配问题提出了有效地解决方案。涉及到的多级滤波芯片指标:吞吐量5M-10M 像素/秒;主频50MHz;支持128×128/256×256/320×240 三种帧格式的图像数据。

关键词：多级滤波专用集成电路小目标检测可综合设计静态时序分析

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基于图像处理的多级滤波器ASIC设计

基于图像处理的多级滤波器ASIC设计

作者：陈敏华中科技大学

学位级别：硕士

本文设计了基于高斯金字塔的多级滤波器,其采用级连不同级数的FIR滤波器对原始图像进行处理,可以消除背景,抑制噪声,增强目标。滤波器内部采用权为1的1X3滤波模板,工作频率为50Mhz,输入方式为行扫描方式,可以接受16位的灰度图像,支持128... 详细信息

本文设计了基于高斯金字塔的多级滤波器,其采用级连不同级数的FIR滤波器对原始图像进行处理,可以消除背景,抑制噪声,增强目标。滤波器内部采用权为1的1X3滤波模板,工作频率为50Mhz,输入方式为行扫描方式,可以接受16位的灰度图像,支持128X128,256X256,320X240三种帧格式的图像滤波。输出包含三路滤波结果和一路原始图像。输出采用的是标准双端口接口协议,写地址通过外部编程控制,采用IDT的RAPIDWRITE模式输出。本文先总体上介绍了多级滤波算法和高斯金字塔的基本理论,并分析了基于高斯金字塔的多级滤波算法向电路映射的实际设计策略:采用多频率实现插值和抽取运算;基于图像边缘处理的补零运算;系统可编程操作;输入滤波系数的近似取值;提高系统吞吐量的流水线工作方式;移位累加代替乘法运算;使用4个64深度的片上缓存,保证了图像数据以较慢的速度输入,结果以较快的速度输出。根据制定的设计规格,多级滤波器体系结构划分为五大模块:数据通道、控制模块、多路器、fifo、时钟产生器。所有的模块都进行了规范的RTL设计和功能仿真,最后基于TSMC 0.25的工艺库进行门级综合、时序验证和分析,综合采用CCWSR编译策略,时序报表和后仿真波形表明结果满足设计规格和实时图像处理要求。

关键词：多级滤波高斯金子塔映射流水线 CCWSR编译策略

基于多频带选择的毫米波成像设备并联型多级滤波器的设计

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分析仪器 2021年第6期 9-15页

作者：崔晓熙陶长剑郝凤龙李子晓公安部第一研究所北京100048

为满足毫米波三维成像设备的数字采集与处理系统能够采集到不同频段回波信息,研究提出了一款基于多频带选择的并联型多级滤波器,旨在有效滤除系统噪声干扰,降低高速A/D转换后的数据速率,减少回波数据有效数据量,满足以太网传输带宽传输... 详细信息

为满足毫米波三维成像设备的数字采集与处理系统能够采集到不同频段回波信息,研究提出了一款基于多频带选择的并联型多级滤波器,旨在有效滤除系统噪声干扰,降低高速A/D转换后的数据速率,减少回波数据有效数据量,满足以太网传输带宽传输速率的要求,实现回波数据的实时传输,且同时满足多个频段的采样要求。根据具体频段信号的实际特性,使用MATLAB设计确定滤波器参数,并将其加载在FPGA;通过测试与比对分析,结果表明本研究所设计的滤波器灵活便捷、高效实用,可有效去除毫米波图像背景噪声,显著提升毫米波图像质量。

关键词：数据处理多级滤波多频带选择抽取滤波毫米波三维全息成像

TDM-FDM复用转换多级滤波的一种新方案

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通信学报 1983年第3期 42-48页

作者：雷振明北京邮电学院

自从1978年以来,时分/频分复用转换技术在DFT与多相网络级联的方案之外,又出现了多级滤波方案(以后简称多级方案)。一般认为多级方案结构简单,设计容易,但每秒每路乘法次数太多。本文提出一种新的多级方案,它不仅结构简单,设计容易,适... 详细信息

自从1978年以来,时分/频分复用转换技术在DFT与多相网络级联的方案之外,又出现了多级滤波方案(以后简称多级方案)。一般认为多级方案结构简单,设计容易,但每秒每路乘法次数太多。本文提出一种新的多级方案,它不仅结构简单,设计容易,适于集成模块化实现,且乘法次数也大大减少,与目前认为乘法次数最少的O~2DFT级联多相网络方案相比,大致相当。本文在叙述基本原理之后,给出设计方法,系数灵敏度和软件模拟结果。

关键词： FDM 新方案左半平面 TDM-FDM 低通滤波器带通滤波器基本块零点点(数学) 多级滤波运算量复用转换网络方案