论文部分内容阅读
运动目标的识别、检测与跟踪在军事、运输和交通管理等多个领域有非常广泛的应用,特别是最近几十年中,在军事领域逐渐发展起来的跟踪技术中有着非常重要的地位。随着精确制导武器的发展,跟踪能力越来越得到各国军事专家的重视,跟踪精度的提高已经变得十分迫切,由于制导武器的跟踪系统是决定其跟踪能力的重要组成部分,而目标跟踪系统跟踪精度的检测已经成为提高制导武器跟踪性能的重要手段。因此十分有必要设计一套能够有效地衡量目标跟踪系统跟踪能力与跟踪精度的图像处理平台,以达到提高跟踪系统跟踪精度的目的。本项目依托于某研究所研发的目标跟踪云台,将本项目设计的精度检测图像处理平台放置于目标跟踪云台之上,跟随目标跟踪云台一起移动,对目标跟踪云台所跟踪的目标进行了识别与检测,实现了对目标跟踪云台跟踪状态的实时监控与脱靶量的实时输出。针对该目标跟踪云台的特点,本项目设计了一套基于FPGA+DSP构架的跟踪精度检测系统硬件平台。通过本系统输出的脱靶量,可以有效地分析目标跟踪云台的跟踪能力与跟踪精度,然后调整跟踪云台的图像处理算法与伺服控制系统,进而改进目标跟踪系统的设计,达到提高目标跟踪系统跟踪能力的目的。在本文的第一章中介绍了目标跟踪精度检测的研究意义与硬件平台的发展现状。第二章从项目需求出发,详细介绍了系统整体方案设计、技术指标和关键接口电路设计。第三章以FPGA为核心,详细介绍了FPGA的外围电路以及Camera Link接口的硬件解码电路,并对CCD相机数字图像的采集、缓存和预处理做了详细的介绍,设计了一种基于FPGA的改进型中值滤波算法,加快了图像预处理的速度,增强了系统的实时性。第四章以DSP为核心,详细介绍了DSP的外围电路,介绍了基于DSP图像处理平台硬件系统的搭建和系统软件的设计,包括基于DSP的EMIF接口数据传输,基于DSP的目标检测算法和基于DSP的千兆以太网接口设计。第五章主要阐述了系统硬件平台的调试与测试过程,包括图像采集、缓存与VGA接口显示测试,DSP千兆以太网接口网络通信测试,以及系统PCB设计的整体思路。第六章对本文完成的工作进行了分析并说明了系统中存在的一些缺陷与不足,提出了对未来工作的展望。本文所介绍的跟踪精度检测系统已经应用到实际项目中,该系统集成度高,图像处理能力强,有较强的实时性,达到了预期的目的。