紅外序列圖像斑塊目標檢測及實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著紅外小目標檢測技術的發(fā)展，人們己經(jīng)充分認識到了這種技術的重要性，但由于紅外小目標具有成像面積小、距離遠、細節(jié)特征缺失、形狀特征微弱、信噪比低等特點，因此，紅外小目標檢測技術一直都是紅外制導系統(tǒng)中的關鍵技術，對紅外小目標檢測方法的研究依然是一個很具有挑戰(zhàn)性的課題。
　　本文通過對常用的圖像預處理、目標檢測等算法的分析，總結出了這些方法的優(yōu)點和缺點，并且針對本項目特定場景和小目標的一些特點，闡述了一種紅外序列圖像中斑塊目標

2、檢測的方案。在這套方案中，首先闡述了一種基于數(shù)學形態(tài)學預處理和小區(qū)域內連通域檢測的單幀紅外圖像斑塊目標檢測方法，由于項目中待檢測目標一些固有的特點，依靠單幀圖像并不能穩(wěn)定且準確的檢測出圖像中的斑塊目標，之后結合序列圖像相鄰兩幀之間具有相關性的特點，提出了一種結合了紅外圖像配準技術的序列圖像斑塊目標檢測的方法，在此基礎上對基于SIFT算法的紅外圖像配準方法做了一定的研究。通過MATLAB仿真結果發(fā)現(xiàn)，這種方法大大提高了檢測的準確性，減少了

3、虛警率，在一定程度上達到了項目的要求。
　　本文的實時圖像處理系統(tǒng)采用FPGA+DSP的結構來完成的。為了達到更高的效率，在系統(tǒng)中將圖像處理算法進行分類，作為處理系統(tǒng)的核心芯片，F(xiàn)PGA和DSP分工協(xié)作發(fā)揮各自的長處。對于算法實現(xiàn)簡單、運算量大、實時性高的這類處理過程由大容量、高性能的FPGA實現(xiàn)，發(fā)揮了FPGA并行處理的優(yōu)勢，極大地節(jié)省了DSP資源，提高了處理速度。并且FPGA對整個系統(tǒng)的總體運行起到了一定的控制作用。由于DSP

4、的特殊結構和優(yōu)良性能，我們將運算量大、控制復雜并且乘加運算多的目標檢測和圖像配準算法放到DSP中進行處理，這樣劃分在最大限度上保證了圖像處理系統(tǒng)的實時性。
　　研究表明，在DSP+FPGA的構架上實現(xiàn)的斑塊目標檢測系統(tǒng)，具有結構靈活、通用性強的特點，適用于模塊化設計，有利于提高算法的效率。系統(tǒng)可以充分發(fā)揮和結合DSP和FPGA的優(yōu)勢，準確快速地實現(xiàn)紅外圖像中斑塊目標的檢測。通過軟、硬件的靈活組合，系統(tǒng)可以實現(xiàn)圖像處理大部分的相關功