隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展,星載紅外目標(biāo)檢測系統(tǒng)在軍事和民用領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。但是,由于衛(wèi)星紅外圖像背景復(fù)雜、目標(biāo)點小,使得檢測難度增加。同時,衛(wèi)星圖像分辨率高、幀頻快,導(dǎo)致星上信息處理的數(shù)據(jù)率大,對系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。本文的研究目的是設(shè)計并實現(xiàn)一個檢測性能好、實時性強、穩(wěn)定性高的星載紅外小目標(biāo)檢測系統(tǒng)。研究從紅外小目標(biāo)檢測算法優(yōu)化、算法的FPGA實現(xiàn)和系統(tǒng)接口設(shè)計三個方面展開。首先,本文采用性能較好的基于環(huán)形最大中值濾波和幀間軌跡關(guān)聯(lián)的紅外小目標(biāo)檢測算法,并針對FPGA并行執(zhí)行的特點,通過閾值計算簡化、采用上一幀統(tǒng)計值計算當(dāng)前幀閾值、多幀檢測循環(huán)展開等操作,在對原始算法檢測性能影響較小的前提下,對算法中復(fù)雜計算進行簡化、計算結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,使其更適于FPGA實現(xiàn)。然后,本文基于并行化和流水線處理的設(shè)計思想,設(shè)計了算法在FPGA上實現(xiàn)的硬件結(jié)構(gòu),包括環(huán)形最大中值濾波、閾值計算、自適應(yīng)閾值分割、多幀檢測、檢測結(jié)果存取、連通域標(biāo)記和目標(biāo)質(zhì)心計算等模塊。設(shè)計具有“全局流水化、局部并行化”的特點,具有很強的實時性。最后,本文設(shè)計了紅外小目標(biāo)檢測系統(tǒng)接口邏輯,包括時鐘和復(fù)... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

軟硬件聯(lián)合驗證測試圖

在第 3、4 幀原始圖像中標(biāo)出，如圖5-4 中(c)(d)所示。圖中僅標(biāo)出了目標(biāo)不小于四個像素的檢測結(jié)果。(a)第三幀 MATLAB 結(jié)果 (b)第三幀 Modelsim 仿真結(jié)果

(j) (k) (l)圖 5-6 序列 1~序列 12 原始圖5.3 檢測系統(tǒng)性能分析5.3.1 檢測性能分析本節(jié)將對 5.2.2 節(jié)中系統(tǒng)測試結(jié)果進行定量和定性分析。計算每個序列中前 10幀圖像檢測率和虛警率的均值。部分序列結(jié)果如圖 5-7 所示，其它數(shù)據(jù)測試結(jié)果可以得到類似結(jié)論，此處未列出。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]實時視覺特征檢測與匹配硬件架構(gòu)研究[D]. 王建輝.華中科技大學(xué) 2015

碩士論文
[1]空中紅外小目標(biāo)檢測及硬件加速研究[D]. 孟博.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[2]星上紅外運動點目標(biāo)檢測技術(shù)研究[D]. 蓋芳欽.中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2010



本文編號：3263109