[發明專利]一種動平臺對空目標雙色紅外異構并行自動目標識別器

有效

• 申請號: 201310336492.7
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103544470B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 鐘勝;張天序;高士英;桑紅石;顏露新;左崢嶸;王建輝;徐文輝;王順;譚崇濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/10;G06T3/00;G06T5/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于數字信號處理技術領域，更具體地，涉及一種動平臺對空目標雙色紅外異構并行自動目標識別器。

背景技術

對空目標成像自動目標識別屬于成像自動目標識別技術?？罩心繕穗m然背景并不太復雜，但空中目標一般較小，移動速度很快，導致對空中目標的識別非常的困難，而且云層的遮擋、是否逆光、以及強光干擾等各種條件對目標的識別精度和識別的穩定性帶來很大的影響。因此，對空目標成像自動目標識別中采用的算法非常復雜。

對空目標成像自動目標識別系統需要處理的數據量大，算法復雜，這樣就對系統的軟硬件資源提出了很高的要求，特別是在動平臺體積功耗受限的情況下，系統的設計難度非常大。

隨著技術的發展、需求的增加，傳統的圖像處理系統的架構越來越不能滿足或很難滿足設計的需求。研究更合理、更高效的成像自動目標識別系統對在動平臺軟硬件計算資源有限和低功耗的要求條件下，提高目標識別精度和系統實時性方面有非常重要的意義。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種動平臺對空目標雙色紅外異構并行自動目標識別器，其目的在于解決在動平臺軟硬件計算資源有限和低功耗的要求下，對空中目標進行識別的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種動平臺對空目標雙色紅外異構并行自動目標識別器，包括：交換式網絡與至少一個處理部件，所述處理部件與所述交換式網絡之間通過輸入FIFO接口、同步存儲器輸出接口以及控制線連接，所述交換式網絡用于動態鏈接不同的所述輸入FIFO接口和所述同步存儲器輸出接口，所述處理部件用于完成自動目標識別過程中所需的各種算法功能，所述輸入FIFO用于緩存輸入的待處理圖像數據，所述同步存儲器輸出接口用于緩存待輸出的處理完的圖像數據，所述控制線用于在圖像數據傳輸過程中控制數據傳輸。

本發明采用了動態緩存結構來鏈接不同的處理部件，輸入FIFO和同步存儲器輸出接口的使用有效地解決了不同數據寬度、不同數據速率、不同接口之間的差異引起的互聯問題。交換式網絡的使用在保證不同處理部件之間的動態全互聯的同時，減少了資源消耗，提高了系統的資源利用效率。

優選的，所述處理部件包括現場可編程門陣列(Field?Programmable?Gate?Array,FPGA)模塊，以及兩個非均勻校正片上系統(System?on?Chip,SoC)模塊、兩個多級濾波專用集成電路(Application?Specific?Integrated?Circuit,ASIC)模塊、兩個輪廓跟蹤與標記ASIC模塊、兩個數字信號處理器(Digital?Signal?Processor,DSP)模塊中的至少一種、其中：

所述兩個非均勻校正SoC模塊、所述兩個多級濾波ASIC模塊、所述兩個DSP模塊、所述兩個輪廓跟蹤與標記ASIC模塊分別與所述FPGA模塊相連，所述FPGA模塊提供各模塊之間的數據通道，并控制各模塊協同有序地完成圖像處理任務；

所述FPGA模塊還用于接收兩路圖像同時輸入，對兩路輸入的圖像同時進行預處理；

所述兩個非均勻校正SoC模塊，用于同時獨立地接收所述FPGA模塊經過預處理后的兩路圖像，對所述經過預處理后的兩路圖像分別進行非均勻校正處理，并將所述兩路經過非均勻校正處理后的圖像輸出到所述FPGA模塊；

所述兩個多級濾波ASIC模塊，用于同時獨立地從所述FPGA模塊接收所述兩路經過非均勻校正處理后的圖像，并對所述兩路非均勻校正處理后的圖像分別進行多級濾波處理，對圖像中的小目標進行增強，并將所述兩路經過多級濾波處理后的圖像輸出到所述FPGA模塊；

所述兩個DSP模塊，用于同時獨立地從所述FPGA模塊接收所述兩路多級濾波處理后的圖像，并對所述兩路多級濾波處理后的圖像分別進行多值分割處理,初步分割出疑似目標和背景,并將所述兩路經過多值分割處理后的圖像輸出到所述FPGA模塊;

所述兩個輪廓跟蹤與標記ASIC模塊，用于同時獨立地從所述FPGA模塊接收所述兩路多值分割處理后的圖像，并分別對兩路多值分割后的圖像進行輪廓跟蹤與標記處理，生成目標輪廓坐標信息，并將所述兩路目標輪廓坐標信息輸出到所述FPGA模塊；

所述兩個DSP模塊還用于同時獨立地從所述FPGA模塊接收所述兩路目標輪廓坐標信息，并分別根據所述兩路目標輪廓坐標信息對目標進行特征提取與特征識別，輸出真實目標的坐標信息。