分布式远程光电测控系统的设计与实现

为了更好地利用各光电测控设备的功能完成试验任务,结合计算机网络通信技术和光电测控技术,介绍了以以太网为通信网络、基于C/S模式的分布式远程光电测控系统;根据自定义的通信协议,通过Winsock技术和多线程技术完成了数据处理中心对远端测量站的控制与通信,通过数据库管理技术,实现了对测控系统中历史数据、操作记录的保存、查询等功能;这种工作方式提高了光电测控系统的工作效率和测量数据的时效性,使系统满足了对被测目标测量的要求,在实际应用中效果良好。     

直升机载光电平台目标定位误差分析

直升机载光电平台由于安装了阻尼减振器,使机体与光电平台间引入相对角位移,工程中将此角位移等效为简谐振动或直接忽略此角位移的存在,深入研究了角位移对直升机载光电平台目标定位精度的影响.首先,对安装阻尼减振器后的直升机载光电平台相对角位移特点进行介绍;其次,建立了目标定位误差方程;最后,仿真给出了此相对角位移对光电平台目标定位精度的影响.仿真结果表明,光电平台与直升机体间的相对角位移也是当前条件下影响光电平台目标定位的主要误差因素之一.     

基于DSP和FPGA的HDLC协议通讯电路设计

为了实现高速HDLC通讯协议,设计了DSP＋FPGA结构的485通讯接口,接口包括DSP、FPGA、485转换等硬件电路,以及DSP与FPGA之间的数据交换程序和FPGA内部状态机;其中DSP用于实现数据控制,FPGA用于实现HDLC通讯协议,DSP与FPGA之间采用XINTF方式,通过双FIFO缓存进行数据交换。通过PCI接口连接PC机对系统进行测试,测试结果表明,系统通讯速度为1Mbps,并且工作稳定。     

采用尺度空间理论的红外弱小目标检测方法

为了检测红外场景中尺寸大小变化的弱小目标,针对传统滤波方法中固定大小滤波核对此类特性目标检测表现出的不足,提出一种基于尺度空间理论的红外弱小目标检测方法。首先对弱小目标特性进行分析,提出采用点扩散函数形式的目标模型来描述弱小目标;采用固定自适应邻域的方法对原始红外图像进行预处理,抑制背景杂波,增强目标能量;依据尺度规范化后的拉普拉斯尺度空间对图像不同元素滤波响应的不同,获取图像中的可疑目标,利用可疑目标点与其周围像素的梯度关系得到可疑目标点的中心坐标,并据此得到其在图中的尺寸大小;对每个可疑目标划分一个自适应大小窗口,获取分割阈值,分割出真实目标。实验结果表明,该方法能较好地检测出弱小目标,且具有较低的虚警率。     

一种新的脉动阵列RS码编码方法

本文首先讨论了一种适用于高速场合的RS编码器的算法与结构－它由r 1个脉冲单元组成,其中r为校验位的数目。这种编码算法是基于码生成元矩阵的栖西表达,编码器中没有限制其开关速度的全局时钟,故可在高速场合中得到应用,然后给出了一种应用于该编码器的改进方案：该方案消除了栖西单元中的除法器,并且还没有了求逆运算,故降低了编码器的复杂度,可有效地加速编器的数据吞吐率,从而使其更适用于极高速场合。     

高斯滤波器在子弹三维图像特征提取中的应用

为了弹痕的自动比对,建立了基于结构光的子弹三维纹理信息获取系统。由于在采集三维信息时子弹的中轴线与采集系统的y坐标轴很难做到完全重合,这需要进行相应的坐标旋转,尤其是在子弹变形时,无法利用子弹近似圆柱提取这一信息,这都给弹痕提取带来了很大的困难。本系统采用高斯逼近滤波器的方法获取高斯滤波中线,然后将三维弹痕信息与高斯滤波中线相减,进而提取出子弹的弹痕信息。利用冲激响应不变法设计了十二级的IIR型数字高斯滤波器,所设计的高斯逼近滤波器最大幅度偏差只有1.38%,大大优于ISO11562规定的2.5%的最大幅度偏差。此方法使得弹痕提取过程更简单,提取结果更精确,对后续弹痕比对的准确率有明显的提升。     

模板自适应的Mean Shift红外目标跟踪

为了解决Mean Shift跟踪算法中目标模板只能从单一图像建立且很难更新问题,提出了一种结合改进的Mean Shift与增量式支持向量机的红外目标跟踪算法。首先,根据目标区域的灰度直方图对目标进行描述,然后采用标准Mean Shift搜索目标,结合子图图像矩特征进行二次搜索,再计算下一帧搜索的窗口大小,以解决目标尺寸明显变化时造成目标丢失的问题。同时,针对目标遮挡易导致跟踪失败的问题,引入机器学习理论,采用增量式支持向量机自适应更新模板,则目标跟踪问题转换为目标和背景的分类问题。实验结果表明:提出的改进算法在目标尺寸、姿态发生变化或出现部分遮挡时,能有效跟踪目标。     

红外预警实时图像处理系统设计与实现

以Xilinx公司的Virtex 5系列FPGA与TI公司TMS320C6455型高速DSP为核心处理器设计多核架构的应用于周扫式红外预警系统的实时图像处理平台。设计过程中,在FPGA内部引入多路扫描机制取代传统周扫式红外预警实时图像处理系统所采用的等待机制以改善系统的实时性;处理器间按SRIO协议实现高速通信,最终处理结果通过PCI-e传输模式发送至主控计算机。实验表明,所设计平台能够满足周扫式红外预警系统实时性要求且在反应时间、虚警率和漏警率方面优于传统实时图像处理平台。     

光电经纬仪红外图像自动化分区畸变校正

针对光电经纬仪短焦、大视场红外图像光学、机械、设备组装引入畸变较大的情况,借助光电经纬仪硬件平台,设计了自动打点控制、图像采集程序,并使用了分区修正靶面畸变的算法。试验表明：分区后,使用最小二乘法迭代模型系数,用于后续的精度计算,可以显著提高全视场测角精度。原有的人工打模型点时间为3.5 h,使用伺服自动控制打模型点方法后,可以在20 min内完成。     

一种基于细化边缘的图像放大方法

为了解决图像放大过程中边缘模糊及运算量大的问题,采用一种基于细化后的图像边缘进行插值处理的图像放大方法.首先对初步提取出的边缘进行细化,获取边缘的较准确位置;然后根据被插值点邻域内边缘点和非边缘点的数量和位置关系进行不同的插值处理.实验表明该方法得到的放大图像有较好的视觉效果,无明显锯齿现象,且处理算法简单,易于实现.