学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

红外成像末制导的预处理及数据处理技术的研究与实现

作　者: 刘万明
导　师: 杨卫平；王鲁平
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 傅立叶变换 FFT处理器 基二蝶形运算 基四蝶形运算 目标跟踪 交互多模算法
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 178次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


在实战中精确制导武器所处的电磁环境非常复杂,特别是由于敌方总会千方百计地破坏精确制导武器的正常工作条件,因而要求精确制导系统必须具有很强的抗干扰能力,在极短的时间内将目标摧毁。为了缩短红外成像制导系统图像预处理和数据处理的时间,以便有更多的时间来完成复杂图像背景条件下目标的检测、识别和跟踪,本文针对红外成像末制导系统的图像预处理器和数据处理器进行了研究和实现。论文的主要研究内容如下:1、根据红外成像末制导信息处理系统的主要任务和设计要求,设计了一种速度快、体积小、重量轻、功耗低的红外成像末制导信息处理系统。在系统中采用FPGA实现输入图像的预处理和目标跟踪结果的数据处理,提高了系统的实时性。2、在红外成像末制导系统中,红外成像导引头信息处理机的输入图像按照扫描频率串行输入。根据二维离散傅立叶变换可以通过在x方向,Y方向上进行两次一维离散傅立叶变换得到的原理,利用图像的串行输入时间,用FPGA对输入数据作行FFT变换,当一幅图像全部输入时,再对行变换结果作列FFT变换,从而实现输入图像的快速傅立叶变换,提高了系统的实时性。输入的图像为512×512的数字图像,行傅立叶变换和列傅立叶变换的点数都为512点。为了节省FFT变换时间,采用基二蝶形运算与基四蝶形运算相结合的方法,利用流水线结构和并行算法,分别对输入数据作行FFT变换和列FFT变换,提高了系统的处理速度。3、在红外成像末制导系统中,由于输入的图像数据存在各种干扰和噪声,需要对DSP处理器输出的结果再进行数据处理。在实际的目标跟踪中,大多数运动目标有着很大的机动性,本文采用交互多模算法对机动目标进行跟踪,在算法中采用了两种模型:模型一为匀速直线运动模型,模型二为加加速度为0的匀加速运动模型。仿真结果表明,采用交互多模算法能有效的对目标进行跟踪,提高制导精度。

全文目录


摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-16
  1.1 课题研究背景  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-14
    1.2.1 FFT处理器的研究现状  13-14
    1.2.2 卡尔曼滤波的工程应用情况  14
  1.3 本文研究的主要内容  14-15
  1.4 本文的内容安排  15-16
第二章 红外成像末制导信息处理机的系统结构  16-26
  2.1 引言  16
  2.2 导引头信息处理机的系统结构  16-17
  2.3 导引头信息处理机功能模块设计  17-25
    2.3.1 数字信号处理器的设计  17-19
    2.3.2 FPGA处理模块的设计  19-23
    2.3.3 存储单元的设计  23
    2.3.4 系统控制器  23-24
    2.3.5 弹上通信接口设计  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 红外成像末制导信息处理机预处理器的实现  26-44
  3.1 引言  26-29
  3.2 图像预处理器的设计  29-30
  3.3 FFT处理器设计  30-34
    3.3.1 FFT处理器的算法选择  31-32
    3.3.2 基2按时间抽取(DIT)算法原理  32-33
    3.3.3 基4按时间抽取算法原理  33-34
  3.4 蝶形运算单元的FPGA实现  34-39
    3.4.1 旋转因子及高效复数乘法器的设计  34-35
    3.4.2 基2蝶形运算单元的FPGA实现  35-36
    3.4.3 基4蝶形运算单元的FPGA实现  36-39
  3.5 FFT处理器的总体结构  39-43
  3.6 本章小结  43-44
第四章 红外成像末制导信息处理机数据处理器的实现  44-62
  4.1 引言  44
  4.2 常规卡尔曼滤波器  44-46
  4.3 目标跟踪的基本方法  46-47
  4.4 目标跟踪器的设计  47-53
    4.4.1 情景假设  47-48
    4.4.2 交互多模算法描述  48-50
    4.4.3 实验方法  50-53
  4.5 目标跟踪器的FPGA实现  53-61
  4.6 本章小结  61-62
结束语  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-66
作者在学期间取得的学术成果  66

相似论文

  1. 基于FRFT的扩展频谱信号特性分析,TN911.6
  2. 带径向速度观测的跟踪算法研究,TN953
  3. 基于VRPF的机动目标跟踪的研究,TN957.52
  4. 多传感器组网及反隐身、抗干扰接力跟踪技术研究,TN953
  5. 空间交会接近视觉测量方法研究,TP391.41
  6. 基于嵌入式图像处理单元的运动目标跟踪系统研究,TP391.41
  7. 移动机器人视觉检测和跟踪研究,TP242.62
  8. 基于粒子滤波的自主机器人视觉目标跟踪研究,TP242
  9. 红外图像目标识别及跟踪技术研究,TP391.41
  10. 空间红外目标仿真与跟踪技术研究,TP391.41
  11. 基于运动目标轨迹分析的智能交通监控系统,TP277
  12. 导心轨道模拟的研究与改进,O53
  13. 基于支持向量机的视频目标检测方法研究,TP391.41
  14. 无线传感器网络的目标跟踪算法研究,TN929.5
  15. 基于主动视觉的运动目标检测与跟踪研究,TP391.41
  16. 基于无线传感器网络的目标定位跟踪研究,TN929.5
  17. 视频监控运动目标检索方法研究,TP391.41
  18. 运动目标检测与跟踪的研究,TP391.41
  19. 视频图像中的运动目标检测与跟踪,TP391.41
  20. 车载红外图像的行人检测与跟踪技术,TP391.41
  21. 表面肌电信号分析与实时系统构建,R318.0

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com