基于單相機和DSP平臺的目標角速率測量方法研究
發(fā)布時間：2021-11-01 18:53
視線角速率是系統(tǒng)導航、目標制導中的一個非常重要的參數(shù),特別是在精確末制導系統(tǒng)中,末制導提供的主要制導信息就是視線角速率,因此視線角速率的提取和解算一直是一個非常重要的研究課題。通過研究現(xiàn)有視線角速率的研究現(xiàn)狀,針對現(xiàn)在捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中視線角速率難以直接獲取、導航系統(tǒng)發(fā)展小型化輕量化的發(fā)展趨勢,本文提出一種只使用單相機序列圖像來解算視線角速率的方法,并在嵌入式系統(tǒng)DSP平臺上進行驗證實施。目標檢測跟蹤是視線角速率計算的一個重要前提和基礎(chǔ),對后續(xù)視線角速率計算的效率以及精度影響很大。本文首先對目標檢測跟蹤技術(shù)進行介紹。首先介紹了幀間差分法和背景差分法兩類目標檢測技術(shù),并進行實驗驗證其檢測效果,通過對比說明其優(yōu)缺點及適用場合。然后介紹了meanshift目標跟蹤技術(shù),meanshift目標跟蹤是一種簡單、快速的目標跟蹤算法,適用于小型快速的系統(tǒng)要求,通過實驗驗證,可以較好的達到跟蹤目標的目的。在目標跟蹤基礎(chǔ)上研究推導出視線角速率解算模型和方法。通過定義坐標系并進行坐標系之間轉(zhuǎn)換推導得到視線角速率的計算模型,得到所需的視線角、視線角速率。該方法即利用序列圖像中的運動目標坐標解算得到體視線角,通過...
【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
Harris角點檢測匹配結(jié)果
算得到的數(shù)據(jù)偏差較大。因此根據(jù)理論分析和實驗驗證，要實現(xiàn)更加精確的解算，在系統(tǒng)實時性要求可以滿足的情況下，盡量多次進行匹配點篩選，并通過附加多層匹配約束去除錯誤匹配點，在解算得到運動目標基礎(chǔ)上，去除由于目標運動引起的圖像變化，另外還可將系統(tǒng)應用于識別度相對比較大的背景視場內(nèi)。通過誤差分析和補償，可以使得實驗的結(jié)果更加準確。4.3.3 視線角速率仿真從前面分析可以得出，視線角速率的求解，需要彈體姿態(tài)角 T 和彈體體視線角q 、q 。體視線角可以通過圖像坐標獲得，而彈體的姿態(tài)角可以通過圖像匹配得到。在本次仿真過程中，仿真所用的數(shù)據(jù)是由視線角速率反推得到。體視線角的構(gòu)建方法：由設定的目標視線角速率得到目標視線角，然后根據(jù)體視線角和視線角之間的關(guān)系進行推導計算。圖 4-9 為視線角速率仿真圖。
48圖 5-1 TMS320DM642 芯片內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)框架圖5.1.2 通用 DSP 處理平臺通用 DSP 處理平臺（以下簡稱平臺）基于 DSP+FPGA 的結(jié)構(gòu)，是實現(xiàn)對標準 PAL 制圖像進行采集、處理，輸出并配以千兆以太網(wǎng)接口、GPIO 及 RS485串口的視頻處理平臺。1．技術(shù)指標及技術(shù)參數(shù)DSP 處理器：采用 TI 公司 TMS320DM642 工業(yè)級芯片，主頻 500MHz；
【參考文獻】：
期刊論文
[1]逆向工程中基于立體視覺的三維幾何模型重構(gòu)研究[J]. 王赟,劉蘇醒. 裝備制造技術(shù). 2015(05)
[2]一種基于霧天圖像增強的SURF圖像匹配方法[J]. 李驥,莫小鋒,王威,楊蔚蔚. 計算機工程與應用. 2015(14)
[3]利用導引頭控制無人飛行器模擬導彈制導過程的試驗研究[J]. 高衛(wèi),孫奕帆,危艷玲. 彈箭與制導學報. 2015(01)
[4]慣導系統(tǒng)漫談[J]. 藍白,王偉. 兵器知識. 2013(09)
[5]基于小波邊緣提取的混合運動目標檢測算法[J]. 李孟歆,范靜靜,張穎,張銳,侯丁丁,許偉靖. 集成技術(shù). 2013(03)
[6]基于改進的三幀差分法運動目標檢測[J]. 丁磊,宮寧生. 電視技術(shù). 2013(01)
[7]基于金字塔多分辨率和鉆石搜索的目標跟蹤算法及其在DSP上的實現(xiàn)[J]. 龐國瑞,葛廣英,葛菁,田存?zhèn)? 數(shù)據(jù)采集與處理. 2012(06)
[8]一種彈目視線角的計算方法[J]. 喬朋朋,李小兵,楊瑜哲. 光電工程. 2012(07)
[9]TMS320DM642的視頻實時處理和顯示系統(tǒng)的設計[J]. 唐剛,李朝海,左洪成. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2012(01)
[10]半捷聯(lián)穩(wěn)定控制方案與制導信息提取方法[J]. 賈筱媛,趙超. 紅外與激光工程. 2011(12)
碩士論文
[1]DSP平臺實現(xiàn)的實時跟蹤算法的研究[D]. 楊一帆.中國科學院研究生院（西安光學精密機械研究所） 2014
[2]序列圖像中運動目標跟蹤算法研究[D]. 蘇永鋼.鄭州大學 2014
[3]基于Harris特征的圖像拼接技術(shù)研究[D]. 易波.四川農(nóng)業(yè)大學 2014
[4]彈載相控陣導引頭捷聯(lián)去耦技術(shù)研究[D]. 葉昌.哈爾濱工程大學 2013
[5]基于微慣性組件的彈體姿態(tài)測量算法研究[D]. 陳楠.西安工業(yè)大學 2013
[6]基于微慣性傳感器的姿態(tài)算法研究[D]. 丁君.上海交通大學 2013
[7]基于對極幾何的圖像匹配研究[D]. 鐘鍵.中南大學 2010
[8]基于MeanShift算法的目標跟蹤問題研究[D]. 田莘.西安科技大學 2010
[9]基于DM642的camshift目標跟蹤算法研究[D]. 楊振興.南京理工大學 2010
[10]捷聯(lián)成像導引頭視線角速率估計方法研究[D]. 李璟璟.哈爾濱工業(yè)大學 2008
本文編號：3470622
【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
Harris角點檢測匹配結(jié)果
算得到的數(shù)據(jù)偏差較大。因此根據(jù)理論分析和實驗驗證，要實現(xiàn)更加精確的解算，在系統(tǒng)實時性要求可以滿足的情況下，盡量多次進行匹配點篩選，并通過附加多層匹配約束去除錯誤匹配點，在解算得到運動目標基礎(chǔ)上，去除由于目標運動引起的圖像變化，另外還可將系統(tǒng)應用于識別度相對比較大的背景視場內(nèi)。通過誤差分析和補償，可以使得實驗的結(jié)果更加準確。4.3.3 視線角速率仿真從前面分析可以得出，視線角速率的求解，需要彈體姿態(tài)角 T 和彈體體視線角q 、q 。體視線角可以通過圖像坐標獲得，而彈體的姿態(tài)角可以通過圖像匹配得到。在本次仿真過程中，仿真所用的數(shù)據(jù)是由視線角速率反推得到。體視線角的構(gòu)建方法：由設定的目標視線角速率得到目標視線角，然后根據(jù)體視線角和視線角之間的關(guān)系進行推導計算。圖 4-9 為視線角速率仿真圖。
48圖 5-1 TMS320DM642 芯片內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)框架圖5.1.2 通用 DSP 處理平臺通用 DSP 處理平臺（以下簡稱平臺）基于 DSP+FPGA 的結(jié)構(gòu)，是實現(xiàn)對標準 PAL 制圖像進行采集、處理，輸出并配以千兆以太網(wǎng)接口、GPIO 及 RS485串口的視頻處理平臺。1．技術(shù)指標及技術(shù)參數(shù)DSP 處理器：采用 TI 公司 TMS320DM642 工業(yè)級芯片，主頻 500MHz；
【參考文獻】：
期刊論文
[1]逆向工程中基于立體視覺的三維幾何模型重構(gòu)研究[J]. 王赟,劉蘇醒. 裝備制造技術(shù). 2015(05)
[2]一種基于霧天圖像增強的SURF圖像匹配方法[J]. 李驥,莫小鋒,王威,楊蔚蔚. 計算機工程與應用. 2015(14)
[3]利用導引頭控制無人飛行器模擬導彈制導過程的試驗研究[J]. 高衛(wèi),孫奕帆,危艷玲. 彈箭與制導學報. 2015(01)
[4]慣導系統(tǒng)漫談[J]. 藍白,王偉. 兵器知識. 2013(09)
[5]基于小波邊緣提取的混合運動目標檢測算法[J]. 李孟歆,范靜靜,張穎,張銳,侯丁丁,許偉靖. 集成技術(shù). 2013(03)
[6]基于改進的三幀差分法運動目標檢測[J]. 丁磊,宮寧生. 電視技術(shù). 2013(01)
[7]基于金字塔多分辨率和鉆石搜索的目標跟蹤算法及其在DSP上的實現(xiàn)[J]. 龐國瑞,葛廣英,葛菁,田存?zhèn)? 數(shù)據(jù)采集與處理. 2012(06)
[8]一種彈目視線角的計算方法[J]. 喬朋朋,李小兵,楊瑜哲. 光電工程. 2012(07)
[9]TMS320DM642的視頻實時處理和顯示系統(tǒng)的設計[J]. 唐剛,李朝海,左洪成. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2012(01)
[10]半捷聯(lián)穩(wěn)定控制方案與制導信息提取方法[J]. 賈筱媛,趙超. 紅外與激光工程. 2011(12)
碩士論文
[1]DSP平臺實現(xiàn)的實時跟蹤算法的研究[D]. 楊一帆.中國科學院研究生院（西安光學精密機械研究所） 2014
[2]序列圖像中運動目標跟蹤算法研究[D]. 蘇永鋼.鄭州大學 2014
[3]基于Harris特征的圖像拼接技術(shù)研究[D]. 易波.四川農(nóng)業(yè)大學 2014
[4]彈載相控陣導引頭捷聯(lián)去耦技術(shù)研究[D]. 葉昌.哈爾濱工程大學 2013
[5]基于微慣性組件的彈體姿態(tài)測量算法研究[D]. 陳楠.西安工業(yè)大學 2013
[6]基于微慣性傳感器的姿態(tài)算法研究[D]. 丁君.上海交通大學 2013
[7]基于對極幾何的圖像匹配研究[D]. 鐘鍵.中南大學 2010
[8]基于MeanShift算法的目標跟蹤問題研究[D]. 田莘.西安科技大學 2010
[9]基于DM642的camshift目標跟蹤算法研究[D]. 楊振興.南京理工大學 2010
[10]捷聯(lián)成像導引頭視線角速率估計方法研究[D]. 李璟璟.哈爾濱工業(yè)大學 2008
本文編號：3470622
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3470622.html
