文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
图像跟踪系统中的FPGA设计与实现
姓名:吴伟
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:王军宁
20100101
摘要经广泛应用于侦察、制导等军事领域,同时在导航、智能交通等民用领域也开辟了广阔的应用前景。与其他传统的跟踪方式相比,图像跟踪具有直观、实时、精度高、抗电子干扰能力强等特点。随着成像技术的飞速发展和图像处理技术的不断更新,图像跟踪技术目前已本文首先介绍了一种基于架构的图像跟踪系统设计方案和系统中各个关键模块的硬件设计,然后对系统中前、后端内部主要模块的逻辑设计进行了详细介绍。为增强系统的适用性,本文还提出了一种针对这种架构的改进方案,更加充分地利用的优秀性能,提升了系统性能。最后,论文介绍了一种用于测试和评定跟踪系统跟踪性能的模拟目标发生器。它通过编程,可以产生出测试所需的各种模拟目标。作为跟踪系统的配套测试装置,它具有可编程性好、通用性强和运动状态可控性好等特点。关键词:图像跟踪目标发生器
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导师签名:邀日期塑旦以本学位论文属于保密,在一年解密后适用本授权书。学位论文独创性虼葱滦声明西安电子科技大学关于论文使用授权的说明导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成明并表示了谢意。本人签名:留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C艿论文在解密后遵守此规定
第一章绪论图像跟踪技术概述精确制导武器的对抗为主的战纠¨。和北约轰炸南联盟,使人们对精确制导武器的远距离、大纵深、高精度、大威力的作战效能有了充分的认识。信息技术和远程精确打击武器的广泛应用,标志着现代战争已进入了信息化时代。各种高新技术在武器装备中的广泛应用改变了传中的广泛应用及其所发挥的重大作用,使这种武器已成为局部战争中的主战兵器和信息化战争的重要支柱。现代局部战争和未来的信息化战争将是以信息技术及图像制导系统是精确制导武器的关键部分之一。随着光电转换器件和高速实精确制导技术的重要组成部分,使图像制导精度、稳定度越来越高。导弹发射前或飞行过程中,通过传感器将图像信息传送给图像跟踪器,图像跟踪目标的相关信息,计算出目标中心相对视轴中心的方位与俯仰角误差,该跟踪角终处于成像传感器的视场中心,实现对指定目标的实时闭环跟踪,引导导弹自动性好、直观性好的特点;其中电视制导具有高分辨率成像、跟踪精度较高、结构跟踪测量和战场侦察等军事领域得到广泛应用。,特别是通过海湾战争统的作战模式,从而促使现代战争向信息化发展。精确制导武器在现代局部战争时图像处理技术的迅速发展,电视制导、雷达制导、激光制导、红;导等成为图像制导利用成像传感器作为制导系统的敏感元件,以获得目标图像信息,经过图像跟踪器处理形成控制信号,控制和引导导弹飞向目标。图像制导系统在器对目标进行搜索、捕获、跟踪和锁定,将目标的位置、状态、速度等信息反馈给导引头传感器。利用这些位置信息以及俯仰误差角、航向误差角、倾斜误差角、误差电压等控制弹体按预定方向飞向目标。在此阶段由计算机控制光学系统进行搜索,同时视频图像经过降噪、图像数字化、增强等预处理后,经跟踪处理获得误差信息经变换后传送到导引头的伺服系统,驱动转台运动以保证被跟踪目标始飞向目标,直至命中目标。常用的图像绲缡印⒑焱制导跟踪系统且恢治拊被动式僮备,不易被发现,可以达到出其不意地击中目标的目的,具有隐蔽性好、抗干扰简单、可靠性高、成本低等优点,因此在火控系统、炸弹制导、导弹制导、靶场
现有的图像跟踪器上实现的目标检测与跟踪技术大致有:滤波技术【钔、从电视摄像机蛉认褚堑瘸上褡爸输出的图像信号中提取目标位置信息,实现自动跟踪目标运动的系统叫做图像跟踪器例。图像跟踪是把图像处理、自动控制、信息科学有机地结合起来,形成了一种图像跟踪的实用性很强,它的发展是和现代高速计算机的发展紧密相连的。图像跟踪器用电视摄像机作信号传感器,通常的可见