本文選題：PICO384 + 紅外圖像增強(qiáng)�。� 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：紅外成像導(dǎo)引技術(shù)以其全天時、全天候、精度高、隱蔽性好和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于精確制導(dǎo)和導(dǎo)航等領(lǐng)域,其中紅外目標(biāo)跟蹤是紅外導(dǎo)引頭的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文圍繞PIC0384非制冷型紅外焦平面實現(xiàn)了基于FPGA的紅外圖像實時預(yù)處理算法,以便于在后續(xù)跟蹤系統(tǒng)中進(jìn)一步提取目標(biāo)特征,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)單一紅外目標(biāo)的實時跟蹤。本文首先介紹了非制冷紅外成像技術(shù)和紅外目標(biāo)跟蹤技術(shù)的發(fā)展概況和應(yīng)用前景,闡述了非制冷紅外探測器原理,紅外圖像特點(diǎn),圖像處理算法以及紅外目標(biāo)跟蹤技術(shù),在上述理論基礎(chǔ)上搭建基于PIC0384紅外焦平面的紅外圖像處理和目標(biāo)跟蹤硬件平臺。本文在已有的384×288紅外成像系統(tǒng)電子組件的硬件基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了盲元的綜合檢測補(bǔ)償和連續(xù)均值量化變換增強(qiáng)等實時紅外視頻處理算法。其中均值量化變換增強(qiáng)算法與直方圖均衡化算法相比能在提高圖像對比度的同時保留更多的圖像細(xì)節(jié),有效防止過增強(qiáng)和"斑塊"等傳統(tǒng)增強(qiáng)算法中容易出現(xiàn)的問題。在獲得清晰實時紅外圖像后添加基于FPGA的單目標(biāo)跟蹤系統(tǒng),通過LVDS(低壓差分信號)傳輸技術(shù)將紅外視頻數(shù)據(jù)從成像系統(tǒng)傳輸?shù)侥繕?biāo)跟蹤系統(tǒng)。在對基于Shi-Tomasi特征點(diǎn)的TLD跟蹤算法和基于SIFT特征點(diǎn)的匹配跟蹤算法進(jìn)行理論仿真和驗證的基礎(chǔ)上,結(jié)合FPGA的特性,提出一種基于改進(jìn)SIFT特征點(diǎn)的光流跟蹤算法并硬件實現(xiàn)。采用DoG(高斯差分)算子檢測特征點(diǎn),運(yùn)用局部非極大值抑制方法去除SIFT特征點(diǎn)的邊緣響應(yīng),利用簡化的SIFT描述子,通過光流算法獲得目標(biāo)的位移與尺度,采用中值算法疊加跟蹤窗口,實現(xiàn)實時精確跟蹤,并給出了硬件實現(xiàn)步驟和相關(guān)處理效果。
[Abstract]:Infrared imaging guidance technology is widely used in the fields of precision guidance and navigation, such as all weather, all-weather, high precision, good concealment and strong anti-jamming ability, in which infrared target tracking is one of the key technologies of infrared seeker. In this paper, a FPGA based infrared image is realized around PIC0384 uncooled infrared focal plane. In order to facilitate the further extraction of target features in follow-up tracking system, the real-time tracking of single infrared target is realized on this basis. First, the development and application prospect of uncooled infrared imaging technology and infrared target tracking technology are introduced, and the principle of uncooled infrared detector and infrared image are described. Point, image processing algorithm and infrared target tracking technology, based on the above theory, the infrared image processing and target tracking hardware platform based on PIC0384 infrared focal plane is built. Based on the hardware of the 384 x 288 infrared imaging system electronic components, this paper realizes the comprehensive detection compensation and the continuous mean quantization transformation of the blind element. Enhancement and other real-time infrared video processing algorithms, in which the mean quantization transform enhancement algorithm can retain more image details while improving image contrast, and effectively prevent problems which are easy to appear in traditional enhancement algorithms, such as over enhancement and "patch". The single target tracking system of FPGA is transmitted from imaging system to target tracking system by LVDS (low voltage differential signal) transmission technology. Based on the theoretical simulation and verification of the TLD tracking algorithm based on Shi-Tomasi feature points and the matching tracking algorithm based on the SIFT feature points, a kind of FPGA is proposed. Based on the improved SIFT feature point optical flow tracking algorithm and hardware implementation. Using the DoG (Gauss difference) operator to detect the feature points, using the local non maximum suppression method to remove the edge response of the SIFT feature points, using the simplified SIFT descriptor to obtain the position shift and scale of the target through the optical flow algorithm, and use the median algorithm to superpose the tracking window. Real time and accurate tracking, and hardware implementation steps and related processing effects are given.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41

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本文編號：2066476