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文檔簡介
1、隨著精確制導技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,空間防御能力成為各個航天國家日益關(guān)注的課題。其中,紅外小目標檢測和跟蹤占有著相當重要的地位,是衛(wèi)星遙測、防空預警以及深空制導等領(lǐng)域的核心技術(shù),并朝著快速反應和遠程預警的方向迅猛發(fā)展。本文研究了空間背景下紅外小目標檢測與跟蹤算法,并針對傳統(tǒng)軟件仿真設(shè)計中實時性差、應用性不強的缺陷,進行了基于FPGA的硬件算法設(shè)計工作,并利用Altera公司的DSP Builder工具和片上可編程系統(tǒng)(SOPC)的設(shè)計方法
2、,在硬件平臺上實現(xiàn)空間紅外小目標檢測與跟蹤算法。
論文首先對紅外小目標的特性進行分析并給出模型,然后介紹了紅外小目標的檢測與跟蹤算法,包括圖像預處理(中值濾波、形態(tài)學濾波)、目標檢測(閾值分割、Blob連通域分析)、目標跟蹤(Kalman算法),通過軟件仿真證明算法的有效性;接下來介紹了DSP Builder工具的開發(fā)方法,并詳細闡述了使用該工具搭建目標預處理、閾值分割、目標跟蹤各算法模塊的過程;隨后介紹整個系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和硬
3、件平臺的選擇,并詳細說明應用SOPC技術(shù)的硬件系統(tǒng)中圖像緩存、圖像讀取和結(jié)果輸出的實現(xiàn)方法及Nios II應用程序的開發(fā);最后,設(shè)計了兩種不同特點的圖像源(以真實紅外空間圖像為背景的合成圖像序列和Vega仿真紅外小目標飛行場景),通過在開發(fā)板上進行硬件實驗,測試并驗證算法的正確性。
本文在研究空間背景下紅外動態(tài)小目標檢測與跟蹤算法的基礎(chǔ)上,利用DSP Builder工具,使用SOPC系統(tǒng)設(shè)計方法,設(shè)計了基于FPGA的硬件處理系
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