基于單相機(jī)和DSP平臺(tái)的目標(biāo)角速率測(cè)量方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 18:53
視線(xiàn)角速率是系統(tǒng)導(dǎo)航、目標(biāo)制導(dǎo)中的一個(gè)非常重要的參數(shù),特別是在精確末制導(dǎo)系統(tǒng)中,末制導(dǎo)提供的主要制導(dǎo)信息就是視線(xiàn)角速率,因此視線(xiàn)角速率的提取和解算一直是一個(gè)非常重要的研究課題。通過(guò)研究現(xiàn)有視線(xiàn)角速率的研究現(xiàn)狀,針對(duì)現(xiàn)在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中視線(xiàn)角速率難以直接獲取、導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展小型化輕量化的發(fā)展趨勢(shì),本文提出一種只使用單相機(jī)序列圖像來(lái)解算視線(xiàn)角速率的方法,并在嵌入式系統(tǒng)DSP平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)施。目標(biāo)檢測(cè)跟蹤是視線(xiàn)角速率計(jì)算的一個(gè)重要前提和基礎(chǔ),對(duì)后續(xù)視線(xiàn)角速率計(jì)算的效率以及精度影響很大。本文首先對(duì)目標(biāo)檢測(cè)跟蹤技術(shù)進(jìn)行介紹。首先介紹了幀間差分法和背景差分法兩類(lèi)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其檢測(cè)效果,通過(guò)對(duì)比說(shuō)明其優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合。然后介紹了meanshift目標(biāo)跟蹤技術(shù),meanshift目標(biāo)跟蹤是一種簡(jiǎn)單、快速的目標(biāo)跟蹤算法,適用于小型快速的系統(tǒng)要求,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,可以較好的達(dá)到跟蹤目標(biāo)的目的。在目標(biāo)跟蹤基礎(chǔ)上研究推導(dǎo)出視線(xiàn)角速率解算模型和方法。通過(guò)定義坐標(biāo)系并進(jìn)行坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換推導(dǎo)得到視線(xiàn)角速率的計(jì)算模型,得到所需的視線(xiàn)角、視線(xiàn)角速率。該方法即利用序列圖像中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)坐標(biāo)解算得到體視線(xiàn)角,通過(guò)...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Harris角點(diǎn)檢測(cè)匹配結(jié)果
算得到的數(shù)據(jù)偏差較大。因此根據(jù)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,要實(shí)現(xiàn)更加精確的解算,在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求可以滿(mǎn)足的情況下,盡量多次進(jìn)行匹配點(diǎn)篩選,并通過(guò)附加多層匹配約束去除錯(cuò)誤匹配點(diǎn),在解算得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)基礎(chǔ)上,去除由于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)引起的圖像變化,另外還可將系統(tǒng)應(yīng)用于識(shí)別度相對(duì)比較大的背景視場(chǎng)內(nèi)。通過(guò)誤差分析和補(bǔ)償,可以使得實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加準(zhǔn)確。4.3.3 視線(xiàn)角速率仿真從前面分析可以得出,視線(xiàn)角速率的求解,需要彈體姿態(tài)角 T 和彈體體視線(xiàn)角q 、q 。體視線(xiàn)角可以通過(guò)圖像坐標(biāo)獲得,而彈體的姿態(tài)角可以通過(guò)圖像匹配得到。在本次仿真過(guò)程中,仿真所用的數(shù)據(jù)是由視線(xiàn)角速率反推得到。體視線(xiàn)角的構(gòu)建方法:由設(shè)定的目標(biāo)視線(xiàn)角速率得到目標(biāo)視線(xiàn)角,然后根據(jù)體視線(xiàn)角和視線(xiàn)角之間的關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算。圖 4-9 為視線(xiàn)角速率仿真圖。
48圖 5-1 TMS320DM642 芯片內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)框架圖5.1.2 通用 DSP 處理平臺(tái)通用 DSP 處理平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)平臺(tái))基于 DSP+FPGA 的結(jié)構(gòu),是實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn) PAL 制圖像進(jìn)行采集、處理,輸出并配以千兆以太網(wǎng)接口、GPIO 及 RS485串口的視頻處理平臺(tái)。1.技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)DSP 處理器:采用 TI 公司 TMS320DM642 工業(yè)級(jí)芯片,主頻 500MHz;
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]逆向工程中基于立體視覺(jué)的三維幾何模型重構(gòu)研究[J]. 王赟,劉蘇醒. 裝備制造技術(shù). 2015(05)
[2]一種基于霧天圖像增強(qiáng)的SURF圖像匹配方法[J]. 李驥,莫小鋒,王威,楊蔚蔚. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2015(14)
[3]利用導(dǎo)引頭控制無(wú)人飛行器模擬導(dǎo)彈制導(dǎo)過(guò)程的試驗(yàn)研究[J]. 高衛(wèi),孫奕帆,危艷玲. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]慣導(dǎo)系統(tǒng)漫談[J]. 藍(lán)白,王偉. 兵器知識(shí). 2013(09)
[5]基于小波邊緣提取的混合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 李孟歆,范靜靜,張穎,張銳,侯丁丁,許偉靖. 集成技術(shù). 2013(03)
[6]基于改進(jìn)的三幀差分法運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)[J]. 丁磊,宮寧生. 電視技術(shù). 2013(01)
[7]基于金字塔多分辨率和鉆石搜索的目標(biāo)跟蹤算法及其在DSP上的實(shí)現(xiàn)[J]. 龐國(guó)瑞,葛廣英,葛菁,田存?zhèn)? 數(shù)據(jù)采集與處理. 2012(06)
[8]一種彈目視線(xiàn)角的計(jì)算方法[J]. 喬朋朋,李小兵,楊瑜哲. 光電工程. 2012(07)
[9]TMS320DM642的視頻實(shí)時(shí)處理和顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 唐剛,李朝海,左洪成. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(01)
[10]半捷聯(lián)穩(wěn)定控制方案與制導(dǎo)信息提取方法[J]. 賈筱媛,趙超. 紅外與激光工程. 2011(12)
碩士論文
[1]DSP平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)跟蹤算法的研究[D]. 楊一帆.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2014
[2]序列圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 蘇永鋼.鄭州大學(xué) 2014
[3]基于Harris特征的圖像拼接技術(shù)研究[D]. 易波.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]彈載相控陣導(dǎo)引頭捷聯(lián)去耦技術(shù)研究[D]. 葉昌.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]基于微慣性組件的彈體姿態(tài)測(cè)量算法研究[D]. 陳楠.西安工業(yè)大學(xué) 2013
[6]基于微慣性傳感器的姿態(tài)算法研究[D]. 丁君.上海交通大學(xué) 2013
[7]基于對(duì)極幾何的圖像匹配研究[D]. 鐘鍵.中南大學(xué) 2010
[8]基于MeanShift算法的目標(biāo)跟蹤問(wèn)題研究[D]. 田莘.西安科技大學(xué) 2010
[9]基于DM642的camshift目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 楊振興.南京理工大學(xué) 2010
[10]捷聯(lián)成像導(dǎo)引頭視線(xiàn)角速率估計(jì)方法研究[D]. 李璟璟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3470622
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Harris角點(diǎn)檢測(cè)匹配結(jié)果
算得到的數(shù)據(jù)偏差較大。因此根據(jù)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,要實(shí)現(xiàn)更加精確的解算,在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求可以滿(mǎn)足的情況下,盡量多次進(jìn)行匹配點(diǎn)篩選,并通過(guò)附加多層匹配約束去除錯(cuò)誤匹配點(diǎn),在解算得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)基礎(chǔ)上,去除由于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)引起的圖像變化,另外還可將系統(tǒng)應(yīng)用于識(shí)別度相對(duì)比較大的背景視場(chǎng)內(nèi)。通過(guò)誤差分析和補(bǔ)償,可以使得實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加準(zhǔn)確。4.3.3 視線(xiàn)角速率仿真從前面分析可以得出,視線(xiàn)角速率的求解,需要彈體姿態(tài)角 T 和彈體體視線(xiàn)角q 、q 。體視線(xiàn)角可以通過(guò)圖像坐標(biāo)獲得,而彈體的姿態(tài)角可以通過(guò)圖像匹配得到。在本次仿真過(guò)程中,仿真所用的數(shù)據(jù)是由視線(xiàn)角速率反推得到。體視線(xiàn)角的構(gòu)建方法:由設(shè)定的目標(biāo)視線(xiàn)角速率得到目標(biāo)視線(xiàn)角,然后根據(jù)體視線(xiàn)角和視線(xiàn)角之間的關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算。圖 4-9 為視線(xiàn)角速率仿真圖。
48圖 5-1 TMS320DM642 芯片內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)框架圖5.1.2 通用 DSP 處理平臺(tái)通用 DSP 處理平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)平臺(tái))基于 DSP+FPGA 的結(jié)構(gòu),是實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn) PAL 制圖像進(jìn)行采集、處理,輸出并配以千兆以太網(wǎng)接口、GPIO 及 RS485串口的視頻處理平臺(tái)。1.技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)DSP 處理器:采用 TI 公司 TMS320DM642 工業(yè)級(jí)芯片,主頻 500MHz;
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]逆向工程中基于立體視覺(jué)的三維幾何模型重構(gòu)研究[J]. 王赟,劉蘇醒. 裝備制造技術(shù). 2015(05)
[2]一種基于霧天圖像增強(qiáng)的SURF圖像匹配方法[J]. 李驥,莫小鋒,王威,楊蔚蔚. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2015(14)
[3]利用導(dǎo)引頭控制無(wú)人飛行器模擬導(dǎo)彈制導(dǎo)過(guò)程的試驗(yàn)研究[J]. 高衛(wèi),孫奕帆,危艷玲. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]慣導(dǎo)系統(tǒng)漫談[J]. 藍(lán)白,王偉. 兵器知識(shí). 2013(09)
[5]基于小波邊緣提取的混合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 李孟歆,范靜靜,張穎,張銳,侯丁丁,許偉靖. 集成技術(shù). 2013(03)
[6]基于改進(jìn)的三幀差分法運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)[J]. 丁磊,宮寧生. 電視技術(shù). 2013(01)
[7]基于金字塔多分辨率和鉆石搜索的目標(biāo)跟蹤算法及其在DSP上的實(shí)現(xiàn)[J]. 龐國(guó)瑞,葛廣英,葛菁,田存?zhèn)? 數(shù)據(jù)采集與處理. 2012(06)
[8]一種彈目視線(xiàn)角的計(jì)算方法[J]. 喬朋朋,李小兵,楊瑜哲. 光電工程. 2012(07)
[9]TMS320DM642的視頻實(shí)時(shí)處理和顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 唐剛,李朝海,左洪成. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(01)
[10]半捷聯(lián)穩(wěn)定控制方案與制導(dǎo)信息提取方法[J]. 賈筱媛,趙超. 紅外與激光工程. 2011(12)
碩士論文
[1]DSP平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)跟蹤算法的研究[D]. 楊一帆.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2014
[2]序列圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 蘇永鋼.鄭州大學(xué) 2014
[3]基于Harris特征的圖像拼接技術(shù)研究[D]. 易波.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]彈載相控陣導(dǎo)引頭捷聯(lián)去耦技術(shù)研究[D]. 葉昌.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]基于微慣性組件的彈體姿態(tài)測(cè)量算法研究[D]. 陳楠.西安工業(yè)大學(xué) 2013
[6]基于微慣性傳感器的姿態(tài)算法研究[D]. 丁君.上海交通大學(xué) 2013
[7]基于對(duì)極幾何的圖像匹配研究[D]. 鐘鍵.中南大學(xué) 2010
[8]基于MeanShift算法的目標(biāo)跟蹤問(wèn)題研究[D]. 田莘.西安科技大學(xué) 2010
[9]基于DM642的camshift目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 楊振興.南京理工大學(xué) 2010
[10]捷聯(lián)成像導(dǎo)引頭視線(xiàn)角速率估計(jì)方法研究[D]. 李璟璟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3470622
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3470622.html
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