伴随着人工智能的发展,目标跟踪在车辆、四轴飞行器等动平台下广泛运用,对自动驾驶、刑侦追踪、武器制导等军民领域有重要意义。在动平台视频跟踪系统中,DSP处理器计算和存储资源有限,算法实时性和精确度要求较高。同时,动平台系统抖动现象严重,对人工操作和跟踪性能干扰明显。为此,本文在对电子稳像算法和图像跟踪算法研究的基础上,实现了基于DSP+FPGA的实时视频稳像跟踪系统,并进行实验测试。本文主要工作包括:（1）针对图像处理系统采集传输视频数据的需求,本文在高速DSP+FPGA双处理器硬件平台上,利用FPGA现场编程灵活性和电气接口丰富性,在处理器内设计视频解码模块获取Camera Link数字视频。同时,FPGA与DSP协同设计SRIO通信模块实现视频数据传输,DSP获取获图像数据后算法处理并传送至上位机显示。实验测试结果显示视频传输速度达到35帧/s。（2）针对动平台目标跟踪系统实时视频稳像的需求,本文在图像采集的基础上,选取稳像算法中实时性和精确度综合性能较好的灰度投影法对图像数据稳像。同时,对稳像算法改进优化,用分块匹配投影方法,降低运动物体干扰;用均值滤波方法,补偿相机大平移运动,提取相机抖动分量。在DSP处理器上实验结果表明,本文实现的灰度投影算法满足实时性要求,优化后算法的PSNR值比传统灰度投影法多23dB。（3）针对目标跟踪系统的实时性和跟踪性能的综合要求,本文利用多特征融合优化改进粒子滤波算法,提高了跟踪算法的精确度。同时,为满足长期跟踪需求,适应长时间跟踪条件下的目标尺度变化,利用直方图特征估计目标缩放尺度,实现自适应尺度变化。在DSP处理器上实验结果表明,算法具有一定的尺度和遮挡鲁棒性,能够适应较长时间稳定实时跟踪。本文充分利用DSP处理器和FPGA处理器性能优势,设计实现动平台条件下实时视频传输、电子稳像与目标跟踪功能,满足视频目标跟踪工程应用需求
|
楼主
标题置顶
标题高亮
