基于地平式天文望遠(yuǎn)鏡運(yùn)動目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究.pdf

1、本論文以地平式天文望遠(yuǎn)鏡為研究平臺，將圖像處理技術(shù)和運(yùn)動目標(biāo)跟蹤技術(shù)相結(jié)合，研究在運(yùn)動背景下對運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤的方法。通過CCD模塊采集的模擬視頻信號，經(jīng)解碼模塊解碼為數(shù)字視頻信號。再將該數(shù)字視頻信號傳輸給FPGA，進(jìn)行圖像跟蹤運(yùn)算并顯示。根據(jù)計算出的目標(biāo)位移結(jié)果控制伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)目標(biāo)跟蹤。實驗結(jié)果表明，該方法能夠準(zhǔn)確地對空中運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。
　　首先，介紹了地平式天文望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)視頻圖像技術(shù)的基礎(chǔ)理論，對CC

2、D模塊的選型及其性能指標(biāo)做了詳細(xì)說明。同時，為便于后端視頻圖像處理，設(shè)計了視頻解碼模塊，該模塊能夠?qū)δM視頻信號進(jìn)行解碼并倍頻。
　　其次，論文設(shè)計了一種自適應(yīng)高斯平滑濾波法對圖像進(jìn)行預(yù)處理，該方法不僅能夠有效濾除噪聲，而且降低了平滑處理對邊緣檢測效果的影響。選取Sobel算子進(jìn)行邊緣檢測，邊緣檢測效果明顯。并進(jìn)一步設(shè)計了一種基于邊緣檢測的相關(guān)匹配跟蹤算法。文章從算法可行性和軟、硬件實現(xiàn)角度對運(yùn)動目標(biāo)跟蹤算法做了詳細(xì)介紹。

3、　　再次，論文根據(jù)地平式天文望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)特點設(shè)計出伺服控制系統(tǒng)。設(shè)計了伺服控制電路，該控制電路以STM32系列單片機(jī)為核心控制器，能夠?qū)Φ仄绞教煳耐h(yuǎn)鏡進(jìn)行二維控制。并結(jié)合步進(jìn)電機(jī)工作原理，采用TI公司的DRV8829電機(jī)驅(qū)動芯片設(shè)計出二相四線式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，該驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，且散熱性能良好。此外，為便于系統(tǒng)調(diào)試與觀測，設(shè)計了TFT屏觸控模塊，并以FPGA構(gòu)建的NiosⅡ軟核為處理器，開發(fā)TFT屏底層驅(qū)動程序和uC/GUI人機(jī)