【摘要】：本文針對(duì)紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)的發(fā)展需求,進(jìn)行紅外全景搜索系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究。完成數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的搭建和硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn);基于圖像特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景,提出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法;移植目標(biāo)檢測(cè)算法在多核DSP上并行實(shí)現(xiàn);根據(jù)系統(tǒng)全景實(shí)時(shí)顯示的需求,完善了圖像配準(zhǔn)融合方法;編寫主機(jī)端軟件功能和界面。課題研究?jī)?nèi)容主要包含以下幾部分:1.搭建了FPGA進(jìn)行邏輯控制、多核DSP實(shí)現(xiàn)運(yùn)算的硬件處理平臺(tái)。根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)要求對(duì)FPGA和多核DSP完成選型,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)FPGA對(duì)光纖、以太網(wǎng)口模塊的邏輯功能設(shè)計(jì),以及多核DSP交叉中斷、EMIF接口和硬件BOOT存儲(chǔ)器等模塊設(shè)計(jì)。2.針對(duì)該系統(tǒng)典型的應(yīng)用場(chǎng)景下的環(huán)境因素,以及輸出圖像部分重疊的特點(diǎn),提出高實(shí)時(shí)和魯棒性的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法。首先對(duì)比多類圖像預(yù)處理方法,經(jīng)驗(yàn)證高帽變換效果最顯著;然后分析了靜態(tài)背景下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)特征,采用幀差法,結(jié)合基于灰度等級(jí)的自適應(yīng)閾值區(qū)域生長(zhǎng),最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的完整檢測(cè)。深入研究多核DSP并行處理機(jī)制,充分考慮硬件資源和制約算法性能的因素,移植實(shí)現(xiàn)滿足實(shí)時(shí)性要求的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法。3.分析現(xiàn)有圖像配準(zhǔn)融合方法不足之處,聯(lián)系系統(tǒng)顯示效果和實(shí)時(shí)性要求,提出了一套完整的圖像配準(zhǔn)融合方案。本文算法由自適應(yīng)閾值的Harris角點(diǎn)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)特征集的構(gòu)建,之后實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn),再實(shí)現(xiàn)像素級(jí)圖像融合,最終完成圖像的無縫拼接。經(jīng)主機(jī)端顯示界面應(yīng)用,本算法確實(shí)可行有效。
【圖文】：

基于紅外全景搜索系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究表 1-1 多核求全局總和實(shí)例0 1 2 3 4 5 6 8 19 7 15 7 13 12 然，還存在改進(jìn)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(jié)果，，兩求和，由核 0，核 4 接收加和結(jié)果，重復(fù)以上過程，最終核 0 實(shí)

圖 1-3 流水線操作示意圖并行程序設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)者從串行編程思維轉(zhuǎn)換到并行編程，將任務(wù)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(shè)計(jì)主要需解決的問題有：（1） 數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和等待。即在一個(gè)處理器使用共享數(shù)據(jù)時(shí)，其他處理器于等待狀態(tài)，導(dǎo)致處理器的閑置；（2） 任務(wù)的分配和調(diào)度。當(dāng)各處理器上運(yùn)行的任務(wù)量不均勻時(shí)，其運(yùn)時(shí)間不同，仍會(huì)導(dǎo)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(shè)計(jì)中，合理分配任務(wù)和數(shù)據(jù)，減少處理閑置是多核處理器性能發(fā)揮的關(guān)鍵。.3.4 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)紅外圖像的目標(biāo)檢測(cè)起始于二十世紀(jì) 50、60 年代，先后在美國(guó)，俄羅斯國(guó)，法國(guó)，意大利等國(guó)家開展了研究。隨著該項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用和普及，在
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41

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8 楊紅U

本文編號(hào)：2553819