基于粒子濾波的紅外弱小目標檢測前跟蹤算法的DSP實現(xiàn).pdf

1、隨著紅外成像技術(shù)的發(fā)展，紅外搜尋與跟蹤系統(tǒng)在軍用和民用領域得到了廣泛應用，而紅外弱小目標檢測與跟蹤作為其中一項關鍵技術(shù)，逐漸成為國內(nèi)外的研究熱點。尤其是在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，實際的武器系統(tǒng)需要紅外弱小目標檢測與跟蹤具有很高的檢測概率和跟蹤精度，這不僅對用于檢測和跟蹤的算法提出了很高的要求，同時也要求算法能通過硬件得到實現(xiàn)。隨著數(shù)字信號處理器(DSP)的快速發(fā)展，DSP的數(shù)據(jù)處理能力和存儲能力有了很大提高，這使得一些計算復雜、數(shù)據(jù)量大的算法能夠在

2、硬件平臺上實現(xiàn)，同時為利用DSP實現(xiàn)基于粒子濾波的紅外弱小目標檢測前跟蹤算法提供了很好的硬件基礎。
　　 本文詳細介紹了基于數(shù)學形態(tài)學的背景抑制方法、粒子濾波算法、基于粒子濾波的檢測前跟蹤算法及評價算法的跟蹤性能和檢測性能，同時對基于粒子濾波的檢測前跟蹤算法進行了仿真，仿真結(jié)果證明該算法檢測跟蹤紅外弱小目標有很好的性能。
　　 本文提出了一個以DSP為核心的紅外弱小目標檢測跟蹤系統(tǒng)的設計方案，方案中采用基于粒子濾波的檢測

3、前跟蹤算法對實際的紅外弱小目標進行檢測跟蹤，并創(chuàng)新的利用DSP/BIOS對系統(tǒng)進行設計。論文分別從硬件設計和軟件設計上對設計方案進行了詳細介紹。在硬件設計上，系統(tǒng)硬件由紅外成像儀、ICETEK-DM642-PCI開發(fā)板和監(jiān)控器組成，其中ICETEK-DM642-PCI開發(fā)板為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理平臺，該平臺以TMS320DM642(DSP)為數(shù)據(jù)處理核心。與其它數(shù)據(jù)處理設備相比，TMS320DM642具有處理速度快、可編程性好、靈活度高等特點

4、，非常適合用于圖像處理。系統(tǒng)通過DSP/BIOS對開發(fā)板的硬件資源進行管理，并利用DSP/BIOS提供的芯片支持庫實現(xiàn)對硬件模塊的操作。在軟件設計上，系統(tǒng)采用了基于粒子濾波的檢測前跟蹤算法，并將算法分為圖像預處理、粒子初始化、跟蹤與檢測等模塊，各模塊通過C語言編程實現(xiàn)。
　　 本系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試，在一定條件下能夠完成紅外弱小目標的檢測跟蹤。系統(tǒng)實際運行得到的數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)在跟蹤檢測紅外弱小目標時，在信噪比為3.5～4粒子數(shù)600以上時