紅外序列圖像斑塊目標(biāo)檢測(cè)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著紅外小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，人們己經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到了這種技術(shù)的重要性，但由于紅外小目標(biāo)具有成像面積小、距離遠(yuǎn)、細(xì)節(jié)特征缺失、形狀特征微弱、信噪比低等特點(diǎn)，因此，紅外小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)一直都是紅外制導(dǎo)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)紅外小目標(biāo)檢測(cè)方法的研究依然是一個(gè)很具有挑戰(zhàn)性的課題。
　　本文通過(guò)對(duì)常用的圖像預(yù)處理、目標(biāo)檢測(cè)等算法的分析，總結(jié)出了這些方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并且針對(duì)本項(xiàng)目特定場(chǎng)景和小目標(biāo)的一些特點(diǎn)，闡述了一種紅外序列圖像中斑塊目標(biāo)

2、檢測(cè)的方案。在這套方案中，首先闡述了一種基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)預(yù)處理和小區(qū)域內(nèi)連通域檢測(cè)的單幀紅外圖像斑塊目標(biāo)檢測(cè)方法，由于項(xiàng)目中待檢測(cè)目標(biāo)一些固有的特點(diǎn)，依靠單幀圖像并不能穩(wěn)定且準(zhǔn)確的檢測(cè)出圖像中的斑塊目標(biāo)，之后結(jié)合序列圖像相鄰兩幀之間具有相關(guān)性的特點(diǎn)，提出了一種結(jié)合了紅外圖像配準(zhǔn)技術(shù)的序列圖像斑塊目標(biāo)檢測(cè)的方法，在此基礎(chǔ)上對(duì)基于SIFT算法的紅外圖像配準(zhǔn)方法做了一定的研究。通過(guò)MATLAB仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種方法大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，減少了

3、虛警率，在一定程度上達(dá)到了項(xiàng)目的要求。
　　本文的實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)采用FPGA+DSP的結(jié)構(gòu)來(lái)完成的。為了達(dá)到更高的效率，在系統(tǒng)中將圖像處理算法進(jìn)行分類，作為處理系統(tǒng)的核心芯片，F(xiàn)PGA和DSP分工協(xié)作發(fā)揮各自的長(zhǎng)處。對(duì)于算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、運(yùn)算量大、實(shí)時(shí)性高的這類處理過(guò)程由大容量、高性能的FPGA實(shí)現(xiàn)，發(fā)揮了FPGA并行處理的優(yōu)勢(shì)，極大地節(jié)省了DSP資源，提高了處理速度。并且FPGA對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的總體運(yùn)行起到了一定的控制作用。由于DSP

4、的特殊結(jié)構(gòu)和優(yōu)良性能，我們將運(yùn)算量大、控制復(fù)雜并且乘加運(yùn)算多的目標(biāo)檢測(cè)和圖像配準(zhǔn)算法放到DSP中進(jìn)行處理，這樣劃分在最大限度上保證了圖像處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
　　研究表明，在DSP+FPGA的構(gòu)架上實(shí)現(xiàn)的斑塊目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)靈活、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，適用于模塊化設(shè)計(jì)，有利于提高算法的效率。系統(tǒng)可以充分發(fā)揮和結(jié)合DSP和FPGA的優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確快速地實(shí)現(xiàn)紅外圖像中斑塊目標(biāo)的檢測(cè)。通過(guò)軟、硬件的靈活組合，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)圖像處理大部分的相關(guān)功