本文選題：彈箭制導(dǎo)　切入點(diǎn)：DSP　出處：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著精確制導(dǎo)彈箭的不斷發(fā)展和廣泛使用,運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)與跟蹤已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中尤為重要的一環(huán)。而其真實(shí)性與實(shí)時(shí)性的好壞決定著戰(zhàn)爭的成敗。在此背景下,對(duì)彈載電視導(dǎo)引頭電視制導(dǎo)技術(shù)及其核心目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng)展開研究具有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此,本文設(shè)計(jì)了一套基于DSP的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng)。首先,設(shè)計(jì)了目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),主要包括DM642圖像處理平臺(tái)和F2812轉(zhuǎn)動(dòng)控制云臺(tái)兩部分。對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)、配置、調(diào)試來實(shí)現(xiàn)DM642對(duì)視頻圖像的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤,DM642通過串口通信協(xié)議與F2812進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,F2812通過輸出PWM波的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)控制云臺(tái)實(shí)時(shí)控制來驅(qū)動(dòng)攝像頭實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。其次,彈載電視導(dǎo)引頭作為光電設(shè)備,必然會(huì)由于光電轉(zhuǎn)換、外界環(huán)境、空間電磁場等原因使采集到的視頻圖像產(chǎn)生大量的噪聲。本文根據(jù)各種圖像噪聲產(chǎn)生的原理,深入研究了均值濾波、中值濾波等幾種常用濾波方法并采用非線性濾波法中的中值濾波對(duì)視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理,以期達(dá)到理想的效果。再次,研究了目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤過程。分析討論了相鄰幀差法、背景差分法、均值漂移法等多種主流的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法原理及實(shí)現(xiàn)方法。在目標(biāo)檢測(cè)算法中本文采用改進(jìn)的對(duì)稱差分法與背景差分法相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與背景的分離并為后續(xù)的目標(biāo)跟蹤提供初始搜索框;在目標(biāo)跟蹤算法中本文采用均值漂移算法基礎(chǔ)上優(yōu)化的連續(xù)自適應(yīng)均值漂移算法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤并確定了目標(biāo)在圖像中位置與運(yùn)動(dòng)參數(shù)。最后,在所設(shè)計(jì)的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng)上進(jìn)行了半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠較好的實(shí)現(xiàn)算法對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤,系統(tǒng)具有較好的實(shí)時(shí)性與魯棒性。為進(jìn)一步研究彈載電視導(dǎo)引頭技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the continuous development and wide use of precision guided projectiles, real-time detection and tracking of moving targets has become a particularly important part of modern warfare, and its authenticity and real-time quality determine the success or failure of the war. It is of great practical significance to study the TV guidance technology and its core target detection and tracking system of missile borne TV seeker. Therefore, a set of target detection and tracking system based on DSP is designed in this paper. The hardware structure of the target detection and tracking system is designed, which includes two parts: DM642 image processing platform and F2812 rotation control cloud head. Each module is designed and configured. Debugging to realize moving Target Detection and tracking of Video Image by DM642 DM642 transmits data with F2812 through Serial Communication Protocol F2812 realizes Real-time Control of Motion Control Cloud head by output PWM Wave, drives camera Real time with F2812. Track the moving target. Second, As an optoelectronic device, the projectile TV seeker will produce a lot of noise due to the photoelectric conversion, external environment, space electromagnetic field and other reasons. Several common filtering methods, such as mean filter, median filter and so on, are studied in depth, and the median filter in nonlinear filtering method is used to preprocess the video image in order to achieve the ideal effect. The process of target detection and tracking is studied, and the adjacent frame difference method and background differential method are analyzed and discussed. The principle and implementation method of moving target detection and tracking algorithm based on mean shift method and other mainstream methods. In this paper, the improved symmetrical difference method and background differential method are used to realize moving target and back. Separating the scene and providing the initial search box for the subsequent target tracking; In the target tracking algorithm, the continuous adaptive mean shift algorithm based on the mean shift algorithm is adopted to realize the real-time tracking of moving targets and to determine the position and motion parameters of the target in the image. The hardware-in-the-loop simulation experiments are carried out on the designed target detection and tracking system. The experimental results show that the system designed in this paper can achieve the real-time tracking algorithm of moving targets. The system has good real-time and robustness, which lays a foundation for the further study of missile-borne TV seeker technology.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TJ765;TP391.41

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