一种新型集成一体化末制导图像处理计算机制造技术

一种新型集成一体化末制导图像处理计算机，包括数字视频采集电路(2)、模拟视频采集电路(3)、图像预处理电路(4)、图像处理电路(5)、对外通信接口电路(6)、视频输出电路(7)、图像装订电路(8)，数字视频采集电路(2)、模拟视频采集电路(3)采集光电探测系统得到的视频数据信息，图像预处理电路(4)、图像处理电路(5)对视频数据信息进行处理得到待攻击目标实际位置与制导武器待攻击位置的角度偏差，控制制导武器运动直至实现对待攻击目标的准确打击。本发明专利技术与现有技术相比，通过模拟采集电路和数字采集电路同时分别接收模拟视频数据和数字视频数据，具有同时采集、处理模拟视频数据和数字视频数据的优点。

A new integrated terminal guidance image processing computer

A new integrated terminal guidance computer for image processing, including digital video acquisition circuit (2), analog video acquisition circuit (3), image processing circuit, image processing circuit (4) (5), the external communication interface circuit (6), the video output circuit (7), image setting circuit (8) digital video acquisition circuit, (2), analog video acquisition circuit (3) collects video information data of the photoelectric detection system, image processing circuit, image processing circuit (4) (5) of the video data to the target position and the actual position of guided weapons to attack angle deviation, control to achieve accurate guided weapon movements to attack targets against treatment. Compared with the prior art, the analog acquisition circuit and digital acquisition circuit and respectively receive analog video data and digital video data acquisition, processing, at the same time with analog video data and the advantages of digital video data.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，特别是一种新型集成一体化末制导图像处理计算机，可应用于精确制导武器的末制导段的制导，大幅提高武器的命中精度。
技术介绍
采用INS/GPS制导体制的制导武器，尤其在末制导段时，如果GPS信号不稳定或受到干扰，则制导武器的打击精度将大大降低。因此，现有的采用“INS/GPS+末段图像制导”体制的制导武器，在末制导段利用可见光或红外图像进行制导，大幅提高了武器的命中精度。现有的图像末制导导引头主要分为两类，即红外导引头和可见光导引头。红外导引头利用红外探测器件收集目标发射的红外波，并将其转换成电压信号，经过A/D转换后对原始数字视频信号进行非均匀校正和盲元补偿等处理后得到目标的红外图像信息，弹上计算机根据此图像信息和控制信号，完成对目标的攻击，红外导引头能够克服光照条件不佳的困难，但容易被红外诱饵欺骗。可见光导引头利用光电探测器件收集目标反射的可见光波，并将其转换成电压信号，经过A/D转换后，得到目标的数字图像信息，弹上计算机根据此图像信息和控制信号，完成对目标的攻击，可见光导引头目标识别准确，但在光照条件不好的条件下，难以发挥作用，且现有的导引头多采用模拟视频作为视频源，对数字视频信号难以兼容。因此上述两种导引头均存在不兼容的问题，另外现有的图像导引头多采用图像处理和光电探测系统一体化设计，硬件结构和软件架构复杂，通用性不强，不利于模块化设计，视频处理效果依赖于光电探测系统性能，算法效率不高，同时维护和扩展困难，成本较高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种新型集成一体化末制导图像处理计算机。本专利技术的技术解决方案是：一种新型集成一体化末制导图像处理计算机，包括数字视频采集电路、模拟视频采集电路、图像预处理电路、图像处理电路、对外通信接口电路、视频输出电路、图像装订电路，其中数字视频采集电路，接收制导武器中导引头光电探测系统输出的串行数字差分视频数据后进行转换，得到并行图像数据，并将并行数字图像数据送至图像预处理电路；所述的串行数字差分视频数据包括制导武器中导引头光电探测系统探测得到的制导武器待攻击位置的图像信息；模拟视频采集电路，接收制导武器中导引头光电探测系统输出的模拟视频数据后进行AD转换、钳位、滤波处理后得到视频数据流，将视频数据流送至图像预处理电路、图像处理电路；所述的模拟视频数据包括制导武器中导引头光电探测系统探测得到的制导武器待攻击位置的图像信息；图像预处理电路，将非差分串行的图像处理算法、目标图像后转换成并行数据，并送至图像处理电路；接收模拟视频采集电路发送的视频数据流后进行直方图均衡、锐化、去除白噪声处理，得到预处理后的视频数据流并送至图像处理电路、图像输出电路；接收数字视频采集电路发送的并行图像数据，根据当前制导武器中导引头光电探测系统数据协议解算得到视频数据，然后进行直方图均衡、锐化、去除白噪声处理，得到预处理后的视频数据流，将预处理后的视频数据流送至图像处理电路、视频输出电路；将图像处理电路发送的角度偏差转换为非差分串行数据后送至对外通信接口电路；图像处理电路，将图像预处理电路发送的图像处理算法、目标图像数据送至图像装订电路；接收模拟视频采集电路发送的视频数据流、图像预处理电路发送的预处理后的视频数据流、图像装订电路加载的目标图像，使用图像装订电路加载的图像处理算法对比目标图像、视频数据流中图像，或者使用图像装订电路加载的图像处理算法对比目标图像、预处理后的视频数据流中图像，得到图像处理后的视频数据流、待攻击目标实际位置与制导武器待攻击位置的角度偏差，将角度偏差送至图像预处理电路，将图像处理后的视频数据流送至视频输出电路；所述的目标图像为包括待攻击目标实际形状、位置的图像；所述的图像处理算法包括图像分割算法、图像匹配算法、图像识别算法、运动目标跟踪算法；对外通信接口电路，接收外部弹载控制系统发送的差分串行格式的图像处理算法、目标图像后转换成非差分串行数据并送至图像预处理电路；接收非差分串行角度偏差后转换成差分串行格式并送至外部弹载控制系统；视频输出电路，对预处理后的视频数据流、图像处理后的视频数据流进行数字视频编码，得到模拟视频并送至外部弹载控制系统；图像装订电路，接收并存储目标图像信息、图像处理算法，当上电重启时，将图像处理算法和目标图像信息送至图像处理电路。还包括电源电路，电源电路对数字视频采集电路、模拟视频采集电路、图像预处理电路、图像处理电路、对外通信接口电路、视频输出电路、图像装订电路进行供电。所述的制导武器采用INS/GPS+图像末制导体制，所述的导引头光电探测系统支持红外光、可见光。所述的导引头光电探测系统输出的串行数字差分视频数据为LVDS格式，导引头光电探测系统输出的模拟视频数据为PAL制式，。所述的视频数据流为YUV-4:2:2格式。所述的视频输出电路得到的模拟视频为PAL制式。所述的数字视频采集电路、模拟视频采集电路、图像预处理电路、图像处理电路、对外通信接口电路、图像装订电路集成在主控板，电源电路、对外通信接口电路、视频输出电路集成在接口板，主控板、接口板通过板间接插件相连，主控板与外部光电探测系统相连，接口板与外部弹载控制系统相连。所述的主控板、接口板均通过RS422串口与外部进行信息交互及供电。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术末制导图像处理计算机与现有技术相比，通过模拟视频采集电路和数字视频采集电路同时分别接收PAL制式模拟视频数据和串行数字差分视频数据，解决了现有图像导引头数字视频采集和模拟视频采集难以兼容的问题，具有全过程可同时采集、同时处理模拟视频数据和数字视频数据的优点；(2)本专利技术末制导图像处理计算机与现有技术相比，通过设计视频处理电路和视频预处理电路同时进行视频处理和视频预处理的方式，解决了现有图像导引头实时性差的问题，提高了视频处理效率；(3)本专利技术末制导图像处理计算机通过扩展图像装订电路、对外通信接口电路将目标图像、图像处理算法预先装订，与现有的图像末制导处理技术相比，具有攻击精度高和攻击效率高的优点；(4)本专利技术末制导图像处理计算机兼容可见光和红外光，克服了现有的图像末制导处理技术单种可见光导引头、红外导引头的使用局限，具有全天候，抗干扰性强的优点。附图说明图1为本专利技术一种新型集成一体化末制导图像处理计算机结构框图；图2为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型集成一体化末制导图像处理计算机，其特征在于包括数字视频采集电路(2)、模拟视频采集电路(3)、图像预处理电路(4)、图像处理电路(5)、对外通信接口电路(6)、视频输出电路(7)、图像装订电路(8)，其中数字视频采集电路(2)，接收制导武器中导引头光电探测系统输出的串行数字差分视频数据后进行转换，得到并行图像数据，并将并行数字图像数据送至图像预处理电路(4)；所述的串行数字差分视频数据包括制导武器中导引头光电探测系统探测得到的制导武器待攻击位置的图像信息；模拟视频采集电路(3)，接收制导武器中导引头光电探测系统输出的模拟视频数据后进行AD转换、钳位、滤波处理后得到视频数据流，将视频数据流送至图像预处理电路(4)、图像处理电路(5)；所述的模拟视频数据包括制导武器中导引头光电探测系统探测得到的制导武器待攻击位置的图像信息；图像预处理电路(4)，将非差分串行的图像处理算法、目标图像后转换成并行数据，并送至图像处理电路(5)；接收模拟视频采集电路(3)发送的视频数据流后进行直方图均衡、锐化、去除白噪声处理，得到预处理后的视频数据流并送至图像处理电路(5)、图像输出电路(7)；接收数字视频采集电路(2)发送的并行图像数据，根据当前制导武器中导引头光电探测系统数据协议解算得到视频数据，然后进行直方图均衡、锐化、去除白噪声处理，得到预处理后的视频数据流，将预处理后的视频数据流送至图像处理电路(5)、视频输出电路(7)；将图像处理电路(5)发送的角度偏差转换为非差分串行数据后送至对外通信接口电路(6)；图像处理电路(5)，将图像预处理电路(4)发送的图像处理算法、目标图像数据后送至图像装订电路(8)；接收模拟视频采集电路(3)发送的视频数据流、图像预处理电路(4)发送的预处理后的视频数据流、图像装订电路(8)加载的目标图像，使用图像装订电路(8)加载的图像处理算法对比目标图像、视频数据流中图像，或者使用图像装订电路(8)加载的图像处理算法对比目标 图像、预处理后的视频数据流中图像，得到图像处理后的视频数据流、待攻击目标实际位置与制导武器待攻击位置的角度偏差，将角度偏差送至图像预处理电路(4)，将图像处理后的视频数据流送至视频输出电路(7)；所述的目标图像为包括待攻击目标实际形状、位置的图像；所述的图像处理算法包括图像分割算法、图像匹配算法、图像识别算法、运动目标跟踪算法；对外通信接口电路(6)，接收外部弹载控制系统发送的差分串行格式的图像处理算法、目标图像后转换成非差分串行数据并送至图像预处理电路(4)；接收非差分串行角度偏差后转换成差分串行格式并送至外部弹载控制系统；视频输出电路(7)，对预处理后的视频数据流、图像处理后的视频数据流进行数字视频编码，得到模拟视频并送至外部弹载控制系统；图像装订电路(8)，接收并存储目标图像信息、图像处理算法，当上电重启时，将图像处理算法和目标图像信息送至图像处理电路(5)。...

【技术特征摘要】
1.一种新型集成一体化末制导图像处理计算机，其特征在于包括数字视频采集电路(2)、模拟视频采集电路(3)、图像预处理电路(4)、图像处理电路(5)、对外通信接口电路(6)、视频输出电路(7)、图像装订电路(8)，其中
数字视频采集电路(2)，接收制导武器中导引头光电探测系统输出的串行数字差分视频数据后进行转换，得到并行图像数据，并将并行数字图像数据送至图像预处理电路(4)；所述的串行数字差分视频数据包括制导武器中导引头光电探测系统探测得到的制导武器待攻击位置的图像信息；
模拟视频采集电路(3)，接收制导武器中导引头光电探测系统输出的模拟视频数据后进行AD转换、钳位、滤波处理后得到视频数据流，将视频数据流送至图像预处理电路(4)、图像处理电路(5)；所述的模拟视频数据包括制导武器中导引头光电探测系统探测得到的制导武器待攻击位置的图像信息；
图像预处理电路(4)，将非差分串行的图像处理算法、目标图像后转换成并行数据，并送至图像处理电路(5)；接收模拟视频采集电路(3)发送的视频数据流后进行直方图均衡、锐化、去除白噪声处理，得到预处理后的视频数据流并送至图像处理电路(5)、图像输出电路(7)；接收数字视频采集电路(2)发送的并行图像数据，根据当前制导武器中导引头光电探测系统数据协议解算得到视频数据，然后进行直方图均衡、锐化、去除白噪声处理，得到预处理后的视频数据流，将预处理后的视频数据流送至图像处理电路(5)、视频输出电路(7)；将图像处理电路(5)发送的角度偏差转换为非差分串行数据后送至对外通信接口电路(6)；
图像处理电路(5)，将图像预处理电路(4)发送的图像处理算法、目标图像数据后送至图像装订电路(8)；接收模拟视频采集电路(3)发送的视频数据流、图像预处理电路(4)发送的预处理后的视频数据流、图像装订电路(8)加载的目标图像，使用图像装订电路(8)加载的图像处理算法对比目标图像、视频数据流中图像，或者使用图像装订电路(8)加载的图像处理算法对比目标图像、预处理后的视频数据流中图像，得到图像处理后的视频数据流、待攻击目标实际位置与制导武器待攻击位置的角度偏差，将角度偏差送至图像预处理电路(4)，将图像处理后的视频数据流送至视频输出电路(7)；所述的目标图像为包括待攻击目标实际形状、位置的图像；所述的图像处理算法包括图像分割算法、图像匹配算法、图像识别算法、运动目标跟踪算法；
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【专利技术属性】
技术研发人员：张俊明，岳建永，许旌阳，赖永安，林任，周英，牛盅凯，
申请(专利权)人：中国航天时代电子公司，
类型：发明
国别省市：北京;11