紅外圖像探測具有作用距離遠、穿透性強以及可全天候工作等優(yōu)點,在精確制導(dǎo)武器中得到了廣泛應(yīng)用。紅外圖像目標檢測是精確制導(dǎo)武器探測的關(guān)鍵組成部分,會直接決定武器的精確打擊效果。此外,紅外圖像壓縮編碼是解決紅外目標圖像在窄帶數(shù)據(jù)鏈路上回傳的必要手段。因此,研究高效的紅外小目標檢測與編碼算法及其硬件實現(xiàn)具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。為了滿足精確制導(dǎo)武器探測對于紅外圖像實時目標檢測與編碼的應(yīng)用需求,本文采用高級綜合電路設(shè)計方法,設(shè)計實現(xiàn)了基于形態(tài)學(xué)屬性濾波和引導(dǎo)濾波的紅外圖像目標檢測硬件電路,以及設(shè)計實現(xiàn)了基于背景位平面移位的紅外圖像序列的感興趣區(qū)域編碼硬件電路,并在XC7K325T FPGA硬件平臺上實現(xiàn)實時紅外圖像小目標檢測與編碼的硬件系統(tǒng)。本文的主要研究成果可概括如下:1.針對形態(tài)學(xué)屬性濾波算法的硬件實現(xiàn)中存在的處理速度較低的問題,通過分析算法原理和速度瓶頸,提出了一種并行的基于一維窗口的行、列方向求最大值或最小值的處理方法,設(shè)計實現(xiàn)了一種與片外存儲器進行高效數(shù)據(jù)交換的全局深度流水化電路。實驗結(jié)果表明,本文設(shè)計實現(xiàn)的屬性濾波器對分辨率為256*256的圖像能夠達到3195fps的處理速度,... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 紅外小目標檢測研究現(xiàn)狀
        1.2.2 ROI編碼研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 目標檢測與編碼算法介紹
    2.1 屬性濾波算法
        2.1.1 形態(tài)學(xué)的基本概念
        2.1.2 屬性濾波器算法理論
        2.1.3 屬性濾波器實現(xiàn)的瓶頸分析
    2.2 引導(dǎo)濾波算法
        2.2.1 引導(dǎo)濾波算法理論
        2.2.2 引導(dǎo)濾波算法實現(xiàn)的瓶頸分析
    2.3 圖像壓縮編碼算法
        2.3.1 ROI編碼算法介紹
        2.3.2 3D-SPIHT編碼算法介紹
    2.4 本章小結(jié)
第三章 開發(fā)工具與實驗環(huán)境
    3.1 引言
    3.2 開發(fā)工具介紹
        3.2.1 高級綜合工具HLS介紹
        3.2.2 HLS的開發(fā)流程及特點
    3.3 硬件平臺介紹
    3.4 本章小結(jié)
第四章 目標檢測與編碼算法的FPGA設(shè)計實現(xiàn)
    4.1 硬件系統(tǒng)框架設(shè)計
    4.2 目標檢測算法的FPGA實現(xiàn)
        4.2.1 屬性濾波算法的FPGA實現(xiàn)
        4.2.2 引導(dǎo)濾波算法的FPGA實現(xiàn)
        4.2.3 實驗結(jié)果分析
    4.3 圖像編碼算法的FPGA設(shè)計實現(xiàn)
        4.3.1 圖像編碼模塊設(shè)計
        4.3.2 可靠性設(shè)計
        4.3.3 實驗結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3671460