基于多核DSP卫星视频多目标实时动态检测跟踪技术

发布时间：2017-09-22 09:21

  本文关键词：基于多核DSP卫星视频多目标实时动态检测跟踪技术

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【摘要】：随着视频卫星的不断发展,卫星视频在军事及民用领域的应用越来越广泛,针对卫星视频进行多目标实时动态监测及跟踪变得越来越重要。与此同时随着数字信号处理器的性能日渐提高,使得在硬件平台上进行卫星视频多目标实时动态检测及跟踪变得可能,这也成为日后搭载在卫星上进行在轨信息处理的重要基础。论文的主要研究内容包含卫星视频动态目标检测,卫星视频多目标实时跟踪,采用多核DSP初步实现卫星视频多目标动态监测及实时跟踪的优化算法三个方面。本文首先采用三帧差法和背景减法提取运动目标。其次为了实现卫星视频图像的多目标跟踪及实时性,我们先针对背景减法误检测现象提出基于两个层次的匹配方法:第一层对相邻帧运动目标匹配形成匹配线段;第二层对匹配线段进行匹配形成轨迹线来对多目标进行跟踪,然后采取贪心算法和基于实际物理条件的约束条件来简化算法复杂度,实现了在复杂背景下对大量运动物体,且每个运动物体所含极少像素点的目标的运动信息有效提取,解决了像素响应非均匀性在稳像时所带来的大量运动噪点等问题。处理速度为25帧每秒,基本实现算法的实时性。最后基于多核DSP平台采用主从式的多核之间调度方式对卫星视频序列初步实现了多目标动态监测及实时跟踪。本文数据来源是吉林一号灵巧视频星。
【关键词】：视频卫星 动态目标实时检测 多目标实时跟踪 多核DSP
【学位授予单位】：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V557;TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 视频卫星11-14
• 1.1.1 静止轨道视频卫星11-12
• 1.1.2 低轨道视频卫星12-14
• 1.2 多目标实时动态检测与跟踪的背景与意义14
• 1.3 数字信号处理器的发展以及在图像处理方面优势14-15
• 1.4 主要研究内容以及论文结构15-17
• 第2章 卫星视频的动态目标检测算法17-31
• 2.1 光流法17-18
• 2.2 帧差法18-19
• 2.3 背景减法19-20
• 2.4 卫星视频的动态目标实时检测算法20-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 卫星视频的多目标跟踪算法31-45
• 3.1 多目标跟踪基本概念31-34
• 3.1.1 多目标跟踪基本术语31-32
• 3.1.2 多目标跟踪场景32
• 3.1.3 多目标跟踪架构32-34
• 3.2 多目标跟踪常见问题34-36
• 3.2.1 外观模型34
• 3.2.2 运动模型34-35
• 3.2.3 互相作用模型35
• 3.2.4 排除模型35-36
• 3.2.5 遮挡处理36
• 3.3 卫星视频的多目标实施跟踪算法36-43
• 3.3.1 卫星视频图像序列特点36-37
• 3.3.2 基于多层次匹配算法分析37-39
• 3.3.3 基于贪婪算法实现最优搜索39-41
• 3.3.4 算法实验验证41-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第4章 基于多核DSP的算法实现45-65
• 4.1 硬件平台设计45-52
• 4.1.1 TMS320C6678芯片及KeyStone架构47-49
• 4.1.2 boot模式配置49-50
• 4.1.3 JTAG仿真模块50
• 4.1.4 时钟模块50-51
• 4.1.5 FPGA模块51
• 4.1.6 DDR3外部存储器接口51-52
• 4.2 软件开发环境介绍52-53
• 4.3 多核DSP性能分析53-56
• 4.4 基于多核DSP算法实现56-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第5章 结论与展望65-67
• 5.1 结论65
• 5.2 研究展望65-67
• 参考文献67-77
• 在学期间学术成果情况77-79
• 指导教师及作者简介79-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 孙志远;张刘;金光;徐开;陈茂胜;;视频小卫星凝视姿态跟踪的仿真与实验[J];光学精密工程;2011年11期

2 程万胜;赵杰;蔡鹤皋;;CCD像素响应非均匀的校正方法[J];光学精密工程;2008年02期

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本文编号：900009