【摘要】：本文針對紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)的發(fā)展需求,進行紅外全景搜索系統(tǒng)關鍵技術的研究。完成數(shù)字信號處理系統(tǒng)的搭建和硬件平臺實現(xiàn);基于圖像特點和應用場景,提出運動目標檢測算法;移植目標檢測算法在多核DSP上并行實現(xiàn);根據(jù)系統(tǒng)全景實時顯示的需求,完善了圖像配準融合方法;編寫主機端軟件功能和界面。課題研究內容主要包含以下幾部分:1.搭建了FPGA進行邏輯控制、多核DSP實現(xiàn)運算的硬件處理平臺。根據(jù)系統(tǒng)指標要求對FPGA和多核DSP完成選型,進而實現(xiàn)FPGA對光纖、以太網(wǎng)口模塊的邏輯功能設計,以及多核DSP交叉中斷、EMIF接口和硬件BOOT存儲器等模塊設計。2.針對該系統(tǒng)典型的應用場景下的環(huán)境因素,以及輸出圖像部分重疊的特點,提出高實時和魯棒性的運動目標檢測算法。首先對比多類圖像預處理方法,經(jīng)驗證高帽變換效果最顯著;然后分析了靜態(tài)背景下的運動目標特征,采用幀差法,結合基于灰度等級的自適應閾值區(qū)域生長,最終實現(xiàn)目標的完整檢測。深入研究多核DSP并行處理機制,充分考慮硬件資源和制約算法性能的因素,移植實現(xiàn)滿足實時性要求的運動目標檢測算法。3.分析現(xiàn)有圖像配準融合方法不足之處,聯(lián)系系統(tǒng)顯示效果和實時性要求,提出了一套完整的圖像配準融合方案。本文算法由自適應閾值的Harris角點檢測實現(xiàn)特征集的構建,之后實現(xiàn)圖像配準,再實現(xiàn)像素級圖像融合,最終完成圖像的無縫拼接。經(jīng)主機端顯示界面應用,本算法確實可行有效。
【圖文】：

基于紅外全景搜索系統(tǒng)的關鍵技術研究表 1-1 多核求全局總和實例0 1 2 3 4 5 6 8 19 7 15 7 13 12 然，還存在改進的辦法，如圖 1-2 所示，各部分完成求和操作后，第一次的求和操作，由核 0、核 2、核 4、核 6 接收求和的結果，，兩求和，由核 0，核 4 接收加和結果，重復以上過程，最終核 0 實

圖 1-3 流水線操作示意圖并行程序設計要求設計者從串行編程思維轉換到并行編程，將任務合理分不同的處理器上，合理利用多處理器中的共享資源，減少閑置，提高多核的度。多核并行程序設計主要需解決的問題有：（1） 數(shù)據(jù)競爭和等待。即在一個處理器使用共享數(shù)據(jù)時，其他處理器于等待狀態(tài)，導致處理器的閑置；（2） 任務的分配和調度。當各處理器上運行的任務量不均勻時，其運時間不同，仍會導致處理器處于閑置狀態(tài)。因此，在多核處理器的并行程序設計中，合理分配任務和數(shù)據(jù)，減少處理閑置是多核處理器性能發(fā)揮的關鍵。.3.4 運動目標檢測紅外圖像的目標檢測起始于二十世紀 50、60 年代，先后在美國，俄羅斯國，法國，意大利等國家開展了研究。隨著該項技術的成功應用和普及，在
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41

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8 楊紅U

本文編號：2553819