[发明专利]高精度红外图像跟踪器及一种目标快速跟踪方法

摘要

本发明公开了一种高精度红外图像跟踪器及一种目标快速跟踪方法，该跟踪器基于可编程逻辑阵列和数字处理芯片为框架，包括实时图像采集处理模块、实时图像存储模块、控制模块FPGA、输出图像存储模块、通信模块、数字处理模块DSP和动态存储模块SDRAM。通过控制模块FPGA采集经A/D转换的目标实时图像，并将该图像通过乒乓技术存于实时图像存储模块中，再由数字处理模块DSP处理后将图像和跟踪位置的信息通过通信模块传输给系统。本发明跟踪方法包括目标二值标记、快速搜索策略、二值图掩模的自适应模板更新及模板修正等技术，能够提高模板匹配算法的正确率，有效避开虚假目标，减少虚假目标对模板的干扰，具有目标识别与跟踪可靠和对硬件要求低等优点。

主权项

高精度红外图像跟踪器，其特征在于，该跟踪器基于可编程逻辑阵列和数字处理芯片为框架，包括实时图像采集处理模块、实时图像存储模块、控制模块FPGA、输出图像存储模块、通信模块、数字处理模块DSP和动态存储模块SDRAM；其中，实时图像采集处理模块包括模数转换模块A/D和可编程逻辑阵列FPGA，实时图像存储模块包括静态存储器SRAM1和SRAM2，输出图像存储模块包括静态存储器SRAM3和SRAM4，控制模块FPGA配置有电源和可擦除存储器EPROM，数字处理模块DSP配置有电源和FLASH，通信模块配置有RS232和RS422通讯串口；所述的可擦除存储器EPROM和FLASH用于存储供芯片运行的程序，所述的动态存储模块SDRAM为数字处理模块DSP运行时提供数据存储；实时图像采集模块通过控制模块FPGA采集经A/D转换的目标实时图像，该图像通过乒乓技术存入实时图像存储模块中，即控制模块FPGA首先采集一帧图像存入实时图像存储模块的SRAM1中，产生图像中断，数字处理模块DSP响应中断，并通过EDMA取走SRAM1中的图像数据进行分析处理，然后把处理后的图像传给输出图像存储模块中的SRAM3，在控制模块FPGA控制下通过D/A视频显示。在数字处理模块DSP产生中断的同时，控制模块FPGA把采集的下一帧图像存入实时图像存储模块中的SRAM2中，当数字处理模块DSP处理分析完此帧数据，控制模块FPGA采集完下一帧图像产生中断时，数字处理模块DSP通过EDMA取走SRAM2中的数据，分析处理完后传给输出图像存储模块中的SRAM4，在控制模块FPGA控制下通过D/A视频显示；如此循环重复上述步骤，数字处理模块DSP处理完一帧图像后将图像和跟踪位置的信息通过通信模块传输给火控系统。