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实时CCD成像跟踪处理系统研究

红外与激光工程 2005年第3期34卷 310-313页

作者：苗常青汪渤付梦印屈志超北京理工大学自动控制系北京100081

提出了基于高速数字信号处理器TMS320C6415的图像识别跟踪系统,并给出了成像跟踪系统的原理图和结构图,重点论述了采集系统和图像处理系统。在软件上采用矩不变阈值分割和基于梯度的自适应阈值分割提取目标,采用投影特征的质心跟踪算法... 详细信息

提出了基于高速数字信号处理器TMS320C6415的图像识别跟踪系统,并给出了成像跟踪系统的原理图和结构图,重点论述了采集系统和图像处理系统。在软件上采用矩不变阈值分割和基于梯度的自适应阈值分割提取目标,采用投影特征的质心跟踪算法及基于线性微分拟合的记忆外推跟踪技术跟踪目标。实验结果表明:该系统跟踪稳定可靠,完全满足实时性要求。

关键词：电荷耦合器件实时图像处理成像跟踪 DSP

成像跟踪系统中摄像机标定算法研究及DSP实现

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成像跟踪系统中摄像机标定算法研究及DSP实现

作者：刘杰才电子科技大学

学位级别：硕士

摄像机标定技术是完成实时成像跟踪系统的重要基础,建立摄像机成像模型和求解摄像机参数是摄像机标定的两个主要研究内容。本文在深入研究角点检测算法、摄像机标定算法的基础上,提出了一种新的基于菱形模板的摄像机标定算法,并搭建了基... 详细信息

摄像机标定技术是完成实时成像跟踪系统的重要基础,建立摄像机成像模型和求解摄像机参数是摄像机标定的两个主要研究内容。本文在深入研究角点检测算法、摄像机标定算法的基础上,提出了一种新的基于菱形模板的摄像机标定算法,并搭建了基于TMS320DM642的摄像机标定硬件平台,完成了算法的DSP实现。本文的主要研究内容如下： (1)对摄像机标定的成像理论包括摄像机成像线性模型、非线性模型和摄像机参数进行了研究。 (2)对角点检测算法的研究现状进行了分析,并重点研究了基于Harris的亚像素角点检测算法,完成了算法的MATLAB仿真和C语言的程序实现。 (3)在深入研究基于平面模板的摄像机标定算法基础上,提出了基于菱形模板的摄像机标定算法,完成了算法的C语言实现,并通过分析两种方法的MATLAB仿真实验结果,总结了算法的优缺点。 (4)建立了摄像机标定的硬件平台,完成了角点检测算法和摄像机标定算法的DSP实现,为成像跟踪系统的搭建打下了基础。通过仿真计算和测试,表明本文方法是可行的,能基本满足实时系统的要求。

关键词：成像跟踪摄像机模型角点检测摄像机标定 DSP实现

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成像跟踪技术在眼科医疗器械中的应用研究

成像跟踪技术在眼科医疗器械中的应用研究

作者：郑晓华苏州大学

学位级别：硕士

本文主要介绍了成像跟踪系统、使用的一些硬件和算法以及在眼科医疗器械方面的一种应用。所谓成像跟踪是利用景物的图像特征对机动目标进行跟踪，它以计算机图像处理为技术手段，综合运用了数字信号处理，控制技术，模式识别等方面的知... 详细信息

本文主要介绍了成像跟踪系统、使用的一些硬件和算法以及在眼科医疗器械方面的一种应用。所谓成像跟踪是利用景物的图像特征对机动目标进行跟踪，它以计算机图像处理为技术手段，综合运用了数字信号处理，控制技术，模式识别等方面的知识。本文主要讨论的内容有：（1）针对眼科医疗器械方面的应用需求，设计和实现了成像跟踪系统中的图像处理模块，包括实时图像处理系统和波门电路的设计，并仔细推导和实现了成像跟踪算法。由于成像跟踪系统是一种运算处理速度快、智能性高的系统，因此对系统的实时性、稳定性和算法的合理高效的要求很高。针对这些特点，本文着重在系统的硬件设计和算法的推导以及实现上做了研究。（2）在硬件设计方面，讨论了TI公司的高速DSP数字信号处理芯片。采用DSP芯片可以提高图像数字信号的处理速度;运用EDA技术，使高速的采样控制得以实现;接口电路采用双口RAM使图像数据的存储和读取并行进行，提高了图像数据的交换和处理速度。（3）在算法的设计推导方面，考虑本课题的应用背景是在简单场景系统下对弱机动远景目标成像跟踪的特点，因此采用波门跟踪模式的目标形心预测跟踪算法，使得目标位置预测准确，跟踪精度较高。整个图像处理模块的硬件和算法设计能够满足成像跟踪系统实时性、智能性的要求，具有一定实用价值。

关键词：成像跟踪图像处理波门电路 DSP

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基于成像跟踪的比例导引律实现

飞行力学 1997年第2期15卷 75-80页

作者：卢福刚曾颖超西北工业大学西安710072

在综述了各种成像跟踪算法的基础上，给出了一种新的适于飞行力学自动目标跟踪算法的基本思想和方法步骤。研究和探讨了利用成像跟踪算法获取比例导引律中视线角速度和导弹与目标间相对速度的方法，并结合导弹飞行控制数学模型，提出了... 详细信息

在综述了各种成像跟踪算法的基础上，给出了一种新的适于飞行力学自动目标跟踪算法的基本思想和方法步骤。研究和探讨了利用成像跟踪算法获取比例导引律中视线角速度和导弹与目标间相对速度的方法，并结合导弹飞行控制数学模型，提出了一种基于成像跟踪的比例导引律实现方法。数字仿真结果表明文中提出的基于成像跟踪的比例导引律实现方法是可行的、正确的。

关键词：飞行控制弹道成像跟踪比例导引律导弹

红外导引头成像跟踪阶段的反演变结构制导规律设计

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弹箭与制导学报 2014年第2期34卷 42-44,62页

作者：王亮闫杰西北工业大学航天学院西安710072

在拦截弹红外导引头成像图像跟踪阶段,当拦截弹距离目标很近时,动态特性对制导精度有着至关重要的影响,针对这种情况,文中充分考虑了弹道拦截弹助推段拦截对拦截弹末段控制制导的要求,结合复合控制系统简化模型,提出了一种使得视线角速... 详细信息

在拦截弹红外导引头成像图像跟踪阶段,当拦截弹距离目标很近时,动态特性对制导精度有着至关重要的影响,针对这种情况,文中充分考虑了弹道拦截弹助推段拦截对拦截弹末段控制制导的要求,结合复合控制系统简化模型,提出了一种使得视线角速率在有限时间内收敛的反演变结构制导规律,此制导方法实现了拦截弹的零脱靶量,最后仿真结果验证了所设计制导方法的有效性。

关键词：红外导引头复合控制制导律反演变结构成像跟踪拦截弹

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多模成像跟踪器的算法智能调度方法

华中理工大学学报 1997年第12期25卷 4-5页

作者：陈朝阳张桂林华中理工大学图像识别与人工智能所湖北武汉华中理工大学图象信息处理与智能控制开放实验室湖北武汉

提出了一种利用多个目标状态的设置实现多种跟踪算法智能调度的方法．根据多模成像跟踪器所采用的投影、标记和相关三种跟踪算法的各自特点，对目标定义了搜索、截获、跟踪和再截获四种跟踪状态，建立了跟踪算法转换的判断条件，使跟踪... 详细信息

提出了一种利用多个目标状态的设置实现多种跟踪算法智能调度的方法．根据多模成像跟踪器所采用的投影、标记和相关三种跟踪算法的各自特点，对目标定义了搜索、截获、跟踪和再截获四种跟踪状态，建立了跟踪算法转换的判断条件，使跟踪器能根据场景与目标的变化自动进行切换，智能选择最佳跟踪模式，以确保始终对目标的稳定跟踪．此项研究有可能为提高多模成像跟踪器的跟踪平稳性能提供一种实用方法．

关键词：成像跟踪智能调度算法多模成像跟踪器

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近红外动目标CCD成像跟踪系统

测控技术 1996年第3期15卷 21-24页

作者：张广军李行善吕俊芳吕妍红北京航空航天大学302教研室 100083

介绍了以电荷耦合面阵器件作为图像探测器的近红外动目标成像跟踪系统。在系统中采用了一些关键技术，从而使系统能够对近红外动目标高质量成像，并能进行有效准确的定位跟踪。

关键词： CCD 图像处理动目标成像跟踪

基于相对运动的GEO目标精确成像跟踪方法研究

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航天返回与遥感 2020年第1期41卷 56-63页

作者：程瑞林喆张艾于飞何海燕北京空间机电研究所北京100094

天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UK... 详细信息

天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UKF跟踪算法的地球静止轨道(GEO)空间目标在轨高精度稳定跟踪定位方案。文章对两种相对运动轨道动力学模型在GEO目标跟踪中的效果进行了仿真,并以两种常用的模型作为参照进行了定量对比。仿真结果显示,文章所提出的跟踪算法方案能够实现三轴优于10cm精度的高带宽在轨稳定跟踪,可在天基相对运动跟踪研究及工程实践中用作参考。同时通过4种模型之间的仿真对比,发现在GEO目标相对跟踪中Schweighart模型比C-W模型精度高5%,但是计算量稍高。

关键词：平方根无迹卡尔曼滤波相对运动轨道动力学成像跟踪天基光学监视

一种成像跟踪系统的图像处理模块的设计及算法研究

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一种成像跟踪系统的图像处理模块的设计及算法研究

作者：黄如江苏大学

学位级别：硕士

成像跟踪系统是利用景物的图像特征,对空中或地面的机动目标进行实时跟踪的系统。现代微电子技术、计算机技术的飞速发展和成像跟踪算法的优化设计,为成像跟踪系统的实现,奠定了良好的软硬件基础,使成像跟踪系统的实时性、智能性大大提... 详细信息

成像跟踪系统是利用景物的图像特征,对空中或地面的机动目标进行实时跟踪的系统。现代微电子技术、计算机技术的飞速发展和成像跟踪算法的优化设计,为成像跟踪系统的实现,奠定了良好的软硬件基础,使成像跟踪系统的实时性、智能性大大提高。本论文提出了成像跟踪系统中的核心模块—图像处理模块的功能模型、给出了具体的设计方案,并推导和实现了一种高效的成像跟踪算法。根据成像跟踪系统的要求,文中提出图像处理模块由波门电路和实时图像处理器系统两个功能模块组成,波门电路主要实现图像数据的采集和系统控制信号的产生,实时图像处理器系统主要对波门电路采集的图像数据进行算法处理并进行波门预置。针对图像处理模块的功能特点,论文给出了具体的设计方案,方案主要由两部分组成,即以定点数字信号处理器芯片为核心的实时图像处理器系统的设计和以复杂的可编程逻辑器件(CPLD)为核心的波门电路的设计,系统的整体硬件设计采用了数字信号处理器系统与专用集成电路(ASIC)相结合的结构,具备高速的信息处理能力。在成像跟踪算法方面,考虑了简单场景系统下弱机动远景目标成像跟踪的特点,设计了精度高、在结构形式上易于数字信号处理器芯片(DSP)处理的二值图像形心预测跟踪算法,其中二值门限和形心的提取及形心的预测是算法的关键,算法通过验证并在TI公司的定点数字信号处理器芯片上实现。

关键词：成像跟踪波门数字信号处理器复杂的可编程逻辑器件成像跟踪算法二值图像形心简单场景系统