基于DSP的实时电子稳像与目标跟踪技术研究

发布时间：2021-12-30 05:41

　　伴随着人工智能的发展,目标跟踪在车辆、无人机等动平台下广泛运用,对自动驾驶、刑侦追踪、武器制导等军民领域有重要意义。在动平台视频跟踪系统中,DSP处理器计算和存储资源有限,算法实时性和精确度要求较高。同时,动平台系统抖动现象严重,对人工操作和跟踪性能干扰明显。为此,本文在对电子稳像算法和图像跟踪算法研究的基础上,实现了基于DSP+FPGA的实时视频稳像跟踪系统,并进行实验测试。本文主要工作包括:（1）针对图像处理系统采集传输视频数据的需求,本文在高速DSP+FPGA双处理器硬件平台上,利用FPGA现场编程灵活性和电气接口丰富性,在处理器内设计视频解码模块获取Camera Link数字视频。同时,FPGA与DSP协同设计SRIO通信模块实现视频数据传输,DSP获取获图像数据后算法处理并传送至上位机显示。实验测试结果显示视频传输速度达到35帧/s。（2）针对动平台目标跟踪系统实时视频稳像的需求,本文在图像采集的基础上,选取稳像算法中实时性和精确度综合性能较好的灰度投影法对图像数据稳像。同时,对稳像算法改进优化,用分块匹配投影方法,降低运动物体干扰;用均值滤波方法,补偿相机大平移运动,提取相... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电子稳像技术
        1.2.2 目标跟踪技术
        1.2.3 DSP处理器发展
    1.3 论文工作和结构安排
2 系统平台与工作原理
    2.1 系统数据流和处理流程
    2.2 硬件平台介绍
        2.2.1 FPGA处理器
        2.2.2 DSP处理器
    2.3 系统功能
    2.4 本章小结
3 视频采集传输模块设计
    3.1 视频采集模块设计
        3.1.1 CameraLink视频协议基础与视频解码器
        3.1.2 视频解码模块
    3.2 视频传输模块设计
        3.2.1 RapidIO协议基础
        3.2.2 FPGA端图像传输模块
        3.2.3 DSP端图像传输模块
    3.3 视频显示模块设计
    3.4 本章小结
4 电子稳像算法设计与实现
    4.1 经典稳像算法基本原理
        4.1.1 块匹配法原理
        4.1.2 灰度投影原理
        4.1.3 特征匹配原理
        4.1.4 稳像算法比对
    4.2 基于DSP处理器稳像实现与优化
        4.2.1 图像分区减弱异物运动干扰
        4.2.2 二值化预处理提高图像对比度
        4.2.3 均值滤波补偿相机全局运动
    4.3 实验结果
        4.3.1 灰度投影稳像结果
        4.3.2 图像分区实验结果及分析
        4.3.3 二值化预处理实验结果及分析
        4.3.4 全局运动实验结果及分析
    4.4 本章小结
5 目标跟踪算法设计与实现
    5.1 跟踪算法分析
    5.2 粒子滤波理论
        5.2.1 贝叶斯估计
        5.2.2 蒙特卡洛采样
        5.2.3 序贯重要性采样
        5.2.4 粒子滤波跟踪算法
    5.3 基于DSP处理器跟踪实现与优化
        5.3.1 多特征融合
        5.3.2 目标尺度自适应
        5.3.3 DSP算法优化
    5.4 实验结果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3557589