【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电探测
,涉及一种基于FPGA实现的嵌入式单目被动目标跟踪定位系统及方法,可用于对面成像目标的定位和跟踪。
技术介绍
目标的跟踪定位主要涉及到对目标的测距。定位系统自身的位置可以通过GPS定位装置得到,目标相对定位系统的角度方位可以通过角度传感器得到,因此要对目标进行跟踪定位就要在一段时间内对其进行连续测距。被动测距由于不需要向目标发射探测信号,具有隐蔽性好的特点。单目测距相对于双目和多目测距具有实现方案简单的特点。单目被动测距的主要方法有图像分析法。图像分析法的原理是通过对目标图像进行处理,提取和分析图像中的距离相关特征,并利用该特征对目标进行测距。目前这一领域比较有代 表性的理论研究成果有以下几篇文献[l]Lepetit V. , Fua P. :Monocular Model Based3DTracking Rigid Objects(2005), [2]RaghuveerR. , Seungsin L. :A Video ProcessingApproach for Distance Estimation(2006)和[3]de Visser M. :Passive Ranging Usingan Infrared Search and Track Sensor (2006)。文献[I]提出了一种基于单目成像模型的3D重建方法,可用于对目标的跟踪定位,但是该方法由于涉及3D重建,因而较为复杂,不适用于嵌入式目标跟踪定位系统;文献[2]提出了一种利用目标成像的尺度变化和小波分析来估计目标距离的方法,但是该方法需要目标在成像尺度 ...
【技术保护点】
一种基于FPGA的嵌入式单目被动目标跟踪定位系统,包括:目标成像装置,用于对目标进行光学成像;光电经纬仪,用于获得目标的角度方位信息;GPS定位装置,用于确定系统自身的空间位置;FPGA嵌入式处理单元,用于对目标的图像进行处理,提取距离相关特征并完成测距,进而对目标进行定位;所述的FPGA嵌入式处理单元,包括功能模块:CPU核心模块,用于控制和完成定位过程中的数学运算;系统存储器模块,用于存储CPU程序和数据,以及对运算过程中的临时数据进行缓存;积分图像模块,用于提取图像特征点时的积分操作,读入图像的灰度数据,输出积分图像数据;Hessian响应模块,用于在提取图像特征点时计算Hessian响应,即对于图像上的每个像素点,Hessian响应模块读取该像素点的相关积分图像数据,输出该像素点的Hessian响应;DMA控制器模块,用于控制系统存储器模块和积分图像模块以及系统存储器模块和Hessian响应模块之间的数据传输。
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的嵌入式单目被动目标跟踪定位系统,包括 目标成像装置,用于对目标进行光学成像; 光电经纬仪,用于获得目标的角度方位信息; GPS定位装置,用于确定系统自身的空间位置; FPGA嵌入式处理单元,用于对目标的图像进行处理,提取距离相关特征并完成测距,进而对目标进行定位; 所述的FPGA嵌入式处理单元,包括功能模块 CPU核心模块,用于控制和完成定位过程中的数学运算; 系统存储器模块,用于存储CPU程序和数据,以及对运算过程中的临时数据进行缓存; 积分图像模块,用于提取图像特征点时的积分操作,读入图像的灰度数据,输出积分图像数据; Hessian响应模块,用于在提取图像特征点时计算Hessian响应,即对于图像上的每个像素点,Hessian响应模块读取该像素点的相关积分图像数据,输出该像素点的Hessian响应; DMA控制器模块,用于控制...
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