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实时图像处理

实时图像处理

作者：朱习亮电子科技大学

学位级别：硕士

在成像跟踪系统中,图像处理的实时性往往影响着系统的跟踪性能。本文在提高图像处理系统实时性方面提出了一种实现方法,即一种基于DSP+FPGA架构的图像并行处理系统。该系统具有较快的实时图像处理能力,能够稳定地为跟踪系统提供目标位... 详细信息

在成像跟踪系统中,图像处理的实时性往往影响着系统的跟踪性能。本文在提高图像处理系统实时性方面提出了一种实现方法,即一种基于DSP+FPGA架构的图像并行处理系统。该系统具有较快的实时图像处理能力,能够稳定地为跟踪系统提供目标位置信息。本设计采用DSP作为系统的中央处理器,FPGA作为系统的协处理器。这种结构方式,充分发挥了两个器件的优势。对于图像处理算法的选择,首先将算法在VC++6.0平台下进行仿真比较,然后根据算法实现的难易,选择合适的算法应用于系统。对于图像的预处理,选择了中值滤波算法;对于图像的分割,选择了阈值分割算法;对于目标位置的确定,选择了波门内计算目标形心算法。图像处理速度的提高,不仅提高了成像跟踪系统的跟踪性能,还有利于将一些复杂的算法应用于图像处理系统,从而提高系统识别目标的能力。

关键词： DSP FPGA 实时图像处理图像并行处理成像跟踪

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高速投掷物体跟踪与姿态测量方法的研究

高速投掷物体跟踪与姿态测量方法的研究

作者：王继方天津大学

学位级别：硕士

本文以高速投掷物体为研究对象,分析和研究了成像跟踪过程中的几种典型跟踪算法,提出了符合要求的一种实时成像跟踪方法,并对跟踪过程进行了仿真。选用直流伺服电机驱动二维转台组成跟踪伺服系统,采用质心跟踪方法对空投物体进行跟踪,... 详细信息

本文以高速投掷物体为研究对象,分析和研究了成像跟踪过程中的几种典型跟踪算法,提出了符合要求的一种实时成像跟踪方法,并对跟踪过程进行了仿真。选用直流伺服电机驱动二维转台组成跟踪伺服系统,采用质心跟踪方法对空投物体进行跟踪,将目标中心与波门中心产生的偏移信号转换为目标中心相对转台视轴方位角与俯仰角误差,送跟踪伺服系统驱动转台运动,保证被跟踪目标始终处于视场中心,实现了对目标的实时跟踪。根据转台控制算法,实时计算出目标偏移视轴的俯仰角与方位角,从而可以进一步对空投物体下落过程中的姿态进行测量。本文分析和研究了三种基于单摄像机进行姿态测量的方法,结合转台控制算法所得到的空投物体相对与转台视轴方向的俯仰角、方位角,采用了两种方法建立了姿态角测量的数学模型,并详细的分析了测量过程: 1.对跟踪拍摄的空投物体图像进行一系列的预处理,把目标与背景分离,得到目标的二值化图像,采用最小二乘法拟合提取目标的中轴线,从而可以确定目标图像的中轴线与像面横轴的夹角,再根据空间几何关系推导出了目标姿态角与目标相对于转台视轴的俯仰角、方位角以及目标图像的中轴线与像面横轴的夹角之间的数学模型,从而完成姿态角的测量。 2.利用图像处理算法提取目标图像的头部、质心,根据透视变换原理,建立了由图像坐标系到世界坐标系的数学模型,从而计算出头部、质心这两点在世界坐标系下对应的坐标值,根据姿态角计算公式计算出空投物体下落过程中的姿态角。

关键词：高速投掷物体成像跟踪姿态测量图像处理测量方法

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机载多传感器实时图像跟踪系统研究

红外技术 2002年第4期24卷 20-23页

作者：吉书鹏丁晓青清华大学电子工程系

针对某型号机载光电吊舱的总体性能技术指标 ,研制了一种多传感器实时图像跟踪处理系统 ,该系统在硬件上以高速数字信号处理器 (DSP)、大规模复杂可编程逻辑器件 (CPLD)及微处理器为核心 ,采用模块化流水线处理结构 ,实现目标图像的实... 详细信息

针对某型号机载光电吊舱的总体性能技术指标 ,研制了一种多传感器实时图像跟踪处理系统 ,该系统在硬件上以高速数字信号处理器 (DSP)、大规模复杂可编程逻辑器件 (CPLD)及微处理器为核心 ,采用模块化流水线处理结构 ,实现目标图像的实时跟踪。在系统软件上提出一种高效的快速相关算法 ,建立相关跟踪置信度评估、模板自适应刷新、相似目标辩识、目标丢失判断和再捕获等准则 ,有效地提高目标跟踪的稳定性和鲁棒性。该系统进行了大量复杂地面背景条件下的目标跟踪试验 ,取得了满意的结果。

关键词：机载多传感器实时图像跟踪相关匹配模板刷新成像跟踪多分辨率跟踪算法红外成像

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基于图象序列分析的空中目标运动参数估计

兵工学报 2001年第1期22卷 66-69页

作者：沈国伟林都郭治华北工学院山西太原030051 南京理工大学自动化系

本文提出了基于图像序列分析的空中目标运动参数估计方法 ,给出了在无干扰条件下空中目标运动参数的计算公式 ,探讨了提高计算精度的途径。进一步研究了目标受到干扰及成像设备存在噪声情况下的目标运动参数的估计问题 ,得到了参数估计... 详细信息

本文提出了基于图像序列分析的空中目标运动参数估计方法 ,给出了在无干扰条件下空中目标运动参数的计算公式 ,探讨了提高计算精度的途径。进一步研究了目标受到干扰及成像设备存在噪声情况下的目标运动参数的估计问题 ,得到了参数估计的递推公式 ,并给出了估计误差稳态方差的范围。

关键词：图像序列分析参数估计跟踪系统空中目标运动成像跟踪火力控制

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红外军用整机及其应用现状与发展

激光与红外 1984年第2期 11-17页

作者：吴宗兰朱雁

红外整机以尖端军事应用为主的趋势,自八十年代初期以来,有了进一步的加强。 1.星载尖端装置星载尖端红外探测技术于七十年代初露头角。1971年,美国先后成功地发射了647预警卫星和大鸟等侦察卫星。预警卫星上运载的红外望远镜,可以在同... 详细信息

红外整机以尖端军事应用为主的趋势,自八十年代初期以来,有了进一步的加强。 1.星载尖端装置星载尖端红外探测技术于七十年代初露头角。1971年,美国先后成功地发射了647预警卫星和大鸟等侦察卫星。预警卫星上运载的红外望远镜,可以在同步轨道高度上探测弹道导弹发射时尾焰所发射的强烈红外辐射。在迄今为止的十多年间,它们已在全球范围内报告了数千发弹道导弹的发射。大鸟中轨道侦察卫星、

关键词：红外成像技术视场焦平面扫描相机热像仪成像跟踪反坦克弹致冷器前视外军

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自动监视和告警系统中红外弱小目标的识别

红外 2004年第10期25卷 4-9页

作者：顾静良张卫万敏中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

红外弱小目标识别一直是自动监视和告警系统中的一项关键技术。成像跟踪识别系统的算法研究需要分析特定应用环境中的背景和目标特点,本文第一部分对此进行了分析。接下来,在对应用环境进行分析的基础上,对远距离红外小目标的探测、识... 详细信息

红外弱小目标识别一直是自动监视和告警系统中的一项关键技术。成像跟踪识别系统的算法研究需要分析特定应用环境中的背景和目标特点,本文第一部分对此进行了分析。接下来,在对应用环境进行分析的基础上,对远距离红外小目标的探测、识别和跟踪算法进行了介绍。最后,针对视频环境下的红外跟踪,介绍了为提高跟踪稳定性而进行的一系列实验及其原理装置。

关键词：告警系统红外弱小目标中红外红外小目标跟踪算法视频红外跟踪成像跟踪识别系统算法研究

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利用SUSAN算子的特征复合相关跟踪算法

红外与激光工程 2000年第4期29卷 34-37页

作者：杨皞昀张桂林华中理工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开放实验室武汉430074

文中提出了一种新的相关跟踪算法 ,该算法利用SUSAN算子提取特征、选取灰度子模板进行相关匹配 ,再由特征匹配作精确定位和置信度分析 ,并利用特征信息对相关运算进行加权以降低小尺寸子模板对相关匹配定位精确度的影响。实验结果证明... 详细信息

文中提出了一种新的相关跟踪算法 ,该算法利用SUSAN算子提取特征、选取灰度子模板进行相关匹配 ,再由特征匹配作精确定位和置信度分析 ,并利用特征信息对相关运算进行加权以降低小尺寸子模板对相关匹配定位精确度的影响。实验结果证明了该算法的有效性。

关键词：相关匹配特征匹配 SUSAN算子成像跟踪

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一种自适应的图像背景对消方法

电光系统 2004年第3期 18-21页

作者：何铮进黄文清中国电子科技集团公司第27研究所郑州450005

针对成像跟踪系统视场中存在的背景图像灰度分布的不均匀性，在分析邻域平均法的基础上，提出了一种自适应“背景对消”的预处理方法，并给出了采用流水线技术来实时实现“背景对消”的信息流程，最后分析了该方法的处理效果。

关键词：图像背景自适应背景图像成像跟踪灰度分布邻域平均法流水线技术对消实时实现视场

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经典相关算法(MAD)的硬件实现方法

电子科技 2004年第4期17卷 38-41页

作者：段德军向健勇刘刚孙勃西安电子科技大学503教研室陕西西安710071

该系统在硬件上以大规模复杂可编程逻辑器件(FPGA)及微处理器(8051)为核心,采用模块化流水线处理结构,实现目标图像的实时跟踪。在系统软件上使用一种高效的快速相关算法MAD,建立相关跟踪置信度评估、模板自适应更换、目标丢失判断、抗... 详细信息

该系统在硬件上以大规模复杂可编程逻辑器件(FPGA)及微处理器(8051)为核心,采用模块化流水线处理结构,实现目标图像的实时跟踪。在系统软件上使用一种高效的快速相关算法MAD,建立相关跟踪置信度评估、模板自适应更换、目标丢失判断、抗干扰准则和再捕获等准则,有效地提高了目标跟踪的稳定性和抗干扰能力。

关键词：经典相关算法 MAD 相关匹配成像跟踪静态存储器