基于DSP實時目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、成像跟蹤技術(shù)作為一種能從圖像信號中實時檢測目標(biāo)、提取目標(biāo)位置信息、自動跟蹤目標(biāo)運(yùn)動的技術(shù),對提高現(xiàn)代化武器配備,增強(qiáng)國防力量具有非常重要的作用。 為了及時地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、跟蹤目標(biāo),要求跟蹤系統(tǒng)對低對比度下遠(yuǎn)距離小目標(biāo)具有較好的檢測與跟蹤性能。因此,低對比度下空中目標(biāo)的檢測與跟蹤算法的研究具有十分重大的意義和應(yīng)用價值。同時基于DSP的電視跟蹤系統(tǒng)與典型的電視跟蹤器相比,具有計算速度塊、智能化、成本低等優(yōu)點,克服了典型電視跟蹤器的缺點。

2、 本文針對低對比度下空中由遠(yuǎn)及近、由小變大的單一目標(biāo),以DSP為硬件平臺,基于圖像的灰度差異設(shè)計并實現(xiàn)了一套綜合的目標(biāo)檢測與跟蹤算法。 在目標(biāo)檢測階段,首先采用鄰幀差分算法初步分離出目標(biāo),應(yīng)用動態(tài)閾值及數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法濾除噪聲,并根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動軌跡的連續(xù)性對目標(biāo)的合理性進(jìn)行判定。在目標(biāo)跟蹤階段,當(dāng)目標(biāo)以弱小目標(biāo)成像時,采用基于動態(tài)閾值的自適應(yīng)雙波門方法進(jìn)行目標(biāo)的跟蹤,雙波門的設(shè)置區(qū)分目標(biāo)與背景,動態(tài)閾值的設(shè)定可以去除偽目標(biāo)的

3、干擾,圖像密度法濾除孤立點噪聲；當(dāng)目標(biāo)尺寸超過設(shè)定界限時,自動切換到基于USAN檢測的目標(biāo)跟蹤方法,解決雙波門方法跟蹤大目標(biāo)時出現(xiàn)不穩(wěn)定甚至丟失的不足；同時為了降低波門跟蹤的延遲,提高系統(tǒng)跟蹤的穩(wěn)定性與精確度,采用了微分預(yù)測方法對目標(biāo)下一幀位置進(jìn)行預(yù)測。 最終,本文在DSP平臺上對上述綜合的目標(biāo)檢測與跟蹤算法進(jìn)行了實時實現(xiàn)?；贒SP平臺的跟蹤結(jié)果表明,本文的算法可以較好地解決一系列由于跟蹤環(huán)境、時間、跟蹤對象的變化而給圖像處理

4、造成的困難,較好地實現(xiàn)低對比度跟蹤場景下穩(wěn)定且有效的目標(biāo)跟蹤。基于DSP平臺的性能測試結(jié)果表明,本文的算法具有快速可實現(xiàn)的特點,通過一系列優(yōu)化技術(shù)在DSP平臺上實現(xiàn)了目標(biāo)跟蹤算法的實時性。 基于DSP平臺目標(biāo)跟蹤圖像處理實時系統(tǒng)的研究與實現(xiàn),符合當(dāng)前電視跟蹤系統(tǒng)的研究方向。作為一種嵌入式跟蹤系統(tǒng),具有成本低、智能化程度高、便攜等特點,可以滿足智能監(jiān)控等多種視頻應(yīng)用的需求；與火控系統(tǒng)等武器設(shè)備相結(jié)合,更能增強(qiáng)系統(tǒng)的智能性,提高系統(tǒng)