舰载光电目标跟踪方法及硬件设计

通过分析舰载光电目标跟踪的需求和挑战,选用形心跟踪方法和NCC跟踪方法作为跟踪算法,说明现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和数字信号处理(Digital Signal Process,DSP)在舰载光电目标跟踪领域的应用优势,设计了高性能舰载光电目标跟踪平台,介绍平台各个组成部分之间的连接和数据流向,最后进行仿真测试。测试结果表明,所设计的硬件平台具有较好的跟踪性能,可满足舰载光电目标跟踪的实时性需求。

基于DM8168的视频服务器设计

采用基于DM8168的硬件平台,利用丰富的外围接口扩展视频服务器的各种通讯接口和音视频接口。在DM8168的DSP中植入以高斯模型获得背景图像,以当前图像与背景图像差获得目标,根据目标运动轨迹判断目标行为的图像智能分析算法。在ARM中植入Linux操作系统,在Linux上开发的人机交互软件通过调用DM8168的驱动来控制其各种功能模块实现图像压缩、存储、回放、多画面合成、音视频输入输出等功能,以满足视频服务器所需的人机交互功能。

基于快反镜补偿的激光主动探测单元设计

快速反射镜在军用装备及民品设备领域发挥着重要作用。设计一种基于快速反射镜补偿的激光主动探测单元,选取典型快速反射镜作为研究对象,测量其响应到位时间等参量,分析试验结果。此设计可应用于周扫型光电测量系统,补偿因系统自转所产生的角度偏差,实现动态激光测距,获取目标空间定位。

基于目标尺度的实时智能感知自适应聚变焦技术

针对光电侦察视场角和目标距离之间的矛盾,提出一种基于深度学习和梯度算子的实时智能感知自适应聚变焦技术。利用YOLOv3检测出图像中的目标,通过判别目标在视场中的大小,对焦距变化提出变焦建议,使目标在视场内保持一致。同时,利用梯度清晰度函数进行快速查找,实现目标的快速清晰化。试验表明,提出的方法能够在实际工程实践中实现自动聚变焦,为光电侦察的无人化值守提供技术支撑。

基于DSP+FPGA的Camera Link接口相机的图像处理平台设计

以FPGA和DSP为中心,设计实现了Camera Link接口相机的数字图像数据的VGA和PAL双制显示,解决了数字图像数据由FPGA与DSP之间高速、大数据量的实时传输。DSP对数据进行实时处理后,经千兆网络向控制计算机终端传输图像数据,解决了相机数据传输距离的限制,拓展了高速网络相机的应用范围。

非线性跟踪微分器在光电吊舱跟踪系统中的应用研究

针对光电吊舱跟踪过程中出现的滞后或超调问题,引入非线性跟踪微分器,实现跟踪微分器PD控制。详细介绍了非线性跟踪微分器的实现原理,建立了基于跟踪微分器PD位置控制模型,既可对给定信号进行滤波,避免引入噪声,又能为给定阶跃输入信号安排过渡过程,减少调节时间,实现输入信号平滑,避免控制系统过冲。仿真试验表明,同传统PD控制相比,非线性跟踪微分器PD控制跟踪精度提高近5倍。

基于SCNN的红外弱小目标检测算法研究

提出了基于结构化特征卷积神经网络(Structural Feature convolution neural network,SCNN)的红外弱小目标检测算法。通过将红外弱小目标结构化特征引入CNN网络中,去除CNN网络的池化层、改变卷积扩展性、并加入分层融合机制,克服了CNN会损失小目标本身的信息和无法检测弱纹理小目标的问题。实验结果表明:本文提出的方法相比同类方法具有更高的检测率,并且对于不同场景具有较强的鲁棒性。

一种车载IRST控制系统的设计与仿真

红外搜索与跟踪系统(Infrared Search and Track,IRST)探测红外特征目标,兼顾搜索目标及避免像雷达一样发出电磁波,可提高隐蔽性,同时具备跟踪红外特征目标引导打击的功能。车载IRST系统通常应用在对一定空域进行360°周扫搜索成像,实现对空域内目标搜索和跟踪功能。车载IRST的高精度定位目标位置的能力及搜索跟踪一体的工作方式,扩展了作战应用,提升了作战效能。同时,搜索启动快、调转捕获迅速及跟踪高精度等一系列指标,对车载IRST的伺服控制系统提出了高速度带宽、大加速度以及高跟踪精度的要求。

基于空间及图像信息融合的目标智能识别技术

目标检测能力在光电侦查、光电监视及导航制导等领域越来越受重视。单纯依靠图像信息进行目标识别存在弱小目标检测困难和易受环境影响等问题。因此,提出一种基于图像信息及空间信息的多源信息融合的目标检测方法。该方法采用改进的MobileNet+SSD的卷积神经网络对图像中的目标进行检测,通过伺服陀螺提供的空间信息对目标类别进行粗略描述,采用Dezert-Smarandache理论对图像源和空间信息源的识别结果进行融合判决。实验结果显示,该方法相对于单纯图像识别的准确率可以提高21.5%,识别速度可以达到24 f·s^(-1)。