基于粒子滤波的机载目标跟踪系统设计

基于微小型机载成像跟踪系统设计思想及需求,设计并实现了以高性能的DSP芯片TMS320-DM642为核心处理器,结合可编程逻辑器件CPLD和FPGA的实时图像跟踪处理平台。平台采用基于粒子滤波的目标跟踪算法,实现对目标的实时跟踪。采用卡尔曼滤波器,提高了粒子的利用效率,在改进了算法实时性的同时解决了图像跟踪系统的延时性问题,提高了跟踪系统的稳定性。算法仿真结果表明,与传统相关匹配算法相比,基于粒子滤波的跟踪算法具有更好的鲁棒性和实时性,能满足机载成像跟踪系统实时图像跟踪的要求。     

DSP实时图像处理系统

阐述了高速图像目标测量系统的DSP实现,运用了高性能DSP(TMS320C6202)完成实时图像目标处理,研究了一种快速图像匹配的相关跟踪算法,并结合大规模可编程逻辑阵列CPLD进行逻辑控制和现场可编程门阵列FPGA对采集的视频图像做预处理.实验证明该系统性能可靠,跟踪效果较好,并有较高的实时性.     

基于模板相关匹配的红外目标跟踪FPGA算法实现

为了红外复杂背景下能够较好地跟踪目标,文章选用了基于模板相关匹配的红外目标跟踪算法,并且采用大规模可编程逻辑器件FPGA实现了算法,解决了系统应用中所面临的实时性问题.实验结果表明:用FPGA实现模板相关匹配跟踪算法具有运算速度快、可靠性高、功耗低等特点,满足制导系统的实时性要求.     

基于Nios Ⅱ软核的实时红外图像自动跟踪系统设计

针对目前国内外大多数红外图像自动跟踪系统采用DSP FPGA结构,系统存在设计电路复杂、成本高、实时性较差等缺点,开发出在单片现场可编程门阵列(FPGA)中实现以Nios Ⅱ软核处理器为核心的实时红外图像自动跟踪系统,采用自定义指令的Nios□处理器实现结构复杂的自递归Otsu的聚类分割和目标运动预测算法,利用硬件实现目标的快速相关匹配,软硬件协同完成系统对目标的实时跟踪,实验结果表明,系统不但体积小、功耗低、实时性强,而且在复杂的地物背景下,能够稳定、精确地跟踪目标.     

基于TMS320C6416的PCI接口视频跟踪平台设计

设计了基于目前高性能数字信号处理器TMS320C6416为核心,结合大规模可编程逻辑器件CPLD进行逻辑控制以及现场可编程门阵列FPGA对采集的视频数字图像做预处理的PCI接口的实时目标识别跟踪处理平台。利用PCI总线将实时采集的图像送往上位机显示和后续处理。解决了以往跟踪系统处理速度慢、跟踪板卡与上位机通讯板卡分离的缺点。本文重点介绍了该PCI接口的实时数字图像处理系统的硬件组成、工作原理、PCI驱动程序设计和DSP软件设计。实验结果表明系统具有较高的实时性和稳定性。     

一种新的基于TMS320C6416平台下的相关跟踪算法

针对传统相关跟踪算法中存在的一些问题,在分析多种模板更新算法的基础上,提出一种基于直方图信息的模板更新策略,同时给出一种简单实用的轨迹预测方法来解决遮挡问题。为了解决算法复杂性及满足工程实时性,设计了以高性能的DSP芯片TMS320C6416为核心处理器。结合大规模可编程逻辑器件cPLD进行逻辑控制以及现场可编程门阵列FPGA对采集的视频数字图像做预处理的实时目标识别跟踪处理平台。实验结果证明该系统快速、稳定、鲁棒性强．     

基于FPGA的实时图像跟踪系统

提出了一个实时图像跟踪系统,在硬件上以大规模复杂可编程逻辑器件(FPGA)及微处理器(8051)为核心,采用模块化流水线处理结构,实现目标图像的实时跟踪。在系统软件上使用一种高效的快速相关算法MAD,建立相关跟踪置信度评估、模板自适应更换、目标丢失判断、抗干扰准则和再捕获等准则,有效地提高了目标跟踪的稳定性和抗干扰能力。     

实时红外成像跟踪处理器的研究

研究了一种基于DSP FPGA结构的跟踪系统,实现了对红外成像目标的实时跟踪。硬件上以DSP为主控制器件,大规模现场可编程逻辑器件(FPGA)为辅助控制器件;软件算法以经典相关匹配算法为基础,建立了相关置信度评估,模板更新,目标丢失判断以及目标再捕获等准则,有效地提高了跟踪的稳定性和抗干扰能力。试验表明,该系统能够较好的实现复杂背景下目标的稳定跟踪。     

一种基于红外亚成像的实时跟踪与识别算法

为了动态识别和实时跟踪目标并提高跟踪精度,采用了基于红外亚图像的二阶锁相环跟踪算法。对于图像的识别,传统方法是通过基于二值化块后采用的方形或圆形匹配模板进行目标匹配的,这种方法的匹配速度慢且容易导致匹配失败。本文采用块二值化处理和凝聚性较好的类圆匹配模板,实现了快速跟踪与识别,改善了跟踪的实时效果。实验表明,该方法在图像识别速度上比传统的识别方法要快,且对凝聚性较好的目标的识别性有显著改善,动态跟踪的实时性响应也提高了20％以上。     

视频监控行人流量统计系统的设计

针对当前行人统计方式落后、非实时性、统计数据滞后等问题,文中提出采用智能视频监控、图像识别的方式实时统计行人流量。系统根据积分通道思想统计行人目标特征,通过Adaboost算法训练分类器对图像帧中的行人目标进行定位、识别。文中在已识别目标的基础上采用CPU多任务模型改进核相关滤波算法对目标进行实时跟踪、统计得到行人流量。测试结果表明,系统能实时识别、跟踪、统计行人目标,整体功能稳定,平均识别率为93%,改进多任务模型使得跟踪速率提高约20%。     

一种基于TMS320C6416T的激光色域转换方法

为了快速完成荧光色域到激光色域的颜色转换,设计了以高性能的DSP芯片为核心处理器,结合现场可编程门阵列FPGA的实时数字图像处理平台.给出了三组不同波长激光的色域转换矩阵,在基于TMS320C6416T的图像处理平台上实现了两个系统的信号转换,并且利用多种加速算法,加快了处理速度.实验结果表明,本文的方法有效地扩展了激光电视的颜色区域,降低了图像的饱和度.     

基于DSP的自动调焦系统

由于数字图像处理理论的逐渐成熟和完善,现今的自动调焦系统已由原基于光学系统的自动调焦转换为基于各种数字图像处理方法的自动调焦.由此介绍一种基于DSP芯片TMS320C6416为核心处理器进行图像采集、预处理和实施控制的自动调焦系统.TMS320C6416芯片的总体性能可比C62xx提高一个数量级.重点说明了该实时数字图像处理系统的硬件组成、工作原理和软件算法.结果表明该系统具有高度的实时性和稳定性,能够快速准确的完成自动调焦.     

基于交织灰度码位平面的数字稳像系统实现

为了实现数字稳像的实时性和实用化,设计了一种基于DM642 DSP芯片的数字稳像系统。该系统采用交织灰度码位平面算法,选取4个位平面进行运动估计,提高了算法的稳定性和实时性,并给出了系统的硬件和软件设计。仿真实验表明,使用交织灰度码位平面可加快算法软件的执行速度,实现图像实时稳定处理。     

多模复合末制导图像处理系统设计与实现

在末制导图像处理系统中,单模系统会带来匹配精度不够、容易受干扰等问题,采用多模系统进行融合决策,是提高跟踪定位精度和抗干扰能力的更优选择。本文基于多DSP和FPGA,提出采用接口管理和图像匹配分开的分布式管理架构,设计实现了可兼容光学、射频模式的多模复合末制导图像处理系统,系统具有高实时性、可重构性和通用性强的特点。同时,在设计的系统平台上,采用适合各模式的FPGA预处理算法完成图像实时预处理,采用SIFT特征匹配算法完成实时并行匹配运算。实验表明,本文设计的末制导图像处理系统及SIFT特征匹配算法,在光学和射频模式下都达到了实时处理的要求;复合末制导处理系统的匹配精度,要优于单模末制导图像处理系统的匹配精度。     

光电被动测距技术研究

围绕提高双目视差测距的测距精度、准确率、速度和抗干扰性能等,研究了图像预处理、配准算法、搜索策略等关键技术.提出了改进的互积相关配准测度,并采用粗、精配准相结合的搜索策略以及抛物线拟合方法,实现了快速双目立体目标测距.实验证明该测距算法可有效的抑止噪声、双目光强和图像对比度差异等因素的影响;测距系统测距精度高、稳定性好、实时性好.     

The roles of FPGAs in reprogrammable systems

Reprogrammable systems based on field programmable gate arrays are revolutionizing some forms of computation and digital logic. As a logic emulation system, they provide orders of magnitude faster computation than software simulation. As a custom-computing machine, they achieve the highest performance implementation for many types of applications. As a multimode system, they yield significant hardware savings and provide truly generic hardware. In this paper, we discuss the promise and problems of reprogrammable systems. This includes an overview of the chip and system architectures of reprogrammable systems as well as the applications of these systems. We also discuss the challenges and opportunities of future reprogrammable systems     

基于Simulink的目标跟踪系统仿真

视频图像目标的搜索跟踪是图像处理应用的一个重要领域.基于归一化互相关匹配算法,利用Simulink视频和图像模块,建立了目标跟踪系统的仿真模型,并对仿真结果进行了分析,最后利用金字塔搜索方法对系统实时性进行了改进.