【摘 要】
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近年来,在无人机研究领域,智能化成为了行业发展的热点之一。智能化的无人机系统依赖于图像的实时识别技术,因此在自动飞行、智能安防等方面,都对无人机实时图像处理有较强的需求。然而目前的无人机图像处理系统受限于计算资源,难以满足实时图像识别需求,因此研发一种高性能的无人机图像实时处理系统具有重要的工程应用价值。本文以NVIDIA Jetson Xavier嵌入式GPU模组和Xilinx Artix-7系
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近年来,在无人机研究领域,智能化成为了行业发展的热点之一。智能化的无人机系统依赖于图像的实时识别技术,因此在自动飞行、智能安防等方面,都对无人机实时图像处理有较强的需求。然而目前的无人机图像处理系统受限于计算资源,难以满足实时图像识别需求,因此研发一种高性能的无人机图像实时处理系统具有重要的工程应用价值。本文以NVIDIA Jetson Xavier嵌入式GPU模组和Xilinx Artix-7系列FPGA作为核心,研究开发了一种高性能无人机图像实时处理系统。FPGA通过3G-SDI接口接收输入图像并完成图像数据的转换、解扰和提取等操作;通过PCIe总线向GPU转发高清图像数据。Jetson Xavier的主要任务是完成图像中重要目标和潜在障碍物的识别,处理后的图像在编码后经由千兆以太网接口传输到图像回传系统,图像识别结果由RS-422接口传输至无人机控制系统。此外,系统还扩展了m SATA和SD卡接口等用于存储图像数据,扩展了USB和HDMI接口用于系统调试,具有良好的扩展性。本文进行了包括硬件、电源、关键信号、FPGA功能和环境适应性等方面的测试。结果表明,本文研究开发的无人机图像实时处理系统样机能正常完成图像的接收、解扰、提取、转发、识别和处理结果上报等工作,系统运行稳定,满足了设计要求。
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