基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法技术

本发明专利技术公开了一种高帧频图像跟踪方法，包括如下步骤：高帧频面目标图像跟踪器中的可编程逻辑阵列读取图像数据并进行相关计算，将求得的结果传给数字信号处理器，数字信号处理器对数据进行相关度排序，确定跟踪最终位置；并将高帧频面目标图像跟踪器的结果发送到操控计算机显示；本发明专利技术能够实现面目标跟踪在2ms内完成、跟踪精度达到1个像素。

High frame rate image tracking method based on programmable logic array

The present invention discloses a high frame frequency image tracking method, which includes the following steps: the programmable logic array in the high frame target image tracker reads the image data and carries out the correlation calculation, passes the result to the digital signal processor, the digital signal processor sorts the data correlation degree and determines the tracking final. The results of the high frame frequency target image tracker are sent to the control computer display. The invention can achieve the target tracking in the 2ms and the tracking precision reaches 1 pixels.

【技术实现步骤摘要】
基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法
本专利技术涉及图像跟踪处理领域，特别是涉及一种高跟踪帧频和跟踪精度的基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法。
技术介绍
在转台跟踪目标过程中，为了满足对高速移动目标不大于1个像素精度的持续稳定跟踪，需要较高的帧频保证脱靶量输出延迟时间尽可能的短。本专利技术利用可编程逻辑阵列完成高帧频面目标跟踪技术，高帧频面目标跟踪技术可以在2毫秒(ms)内完成对面目标的跟踪，实时性高且跟踪效果好。在对目标跟踪过程中，从相机采集到目标实际位置到跟踪伺服转动中，整体延迟小于4ms，，能够高速完成对目标指向，因此针对移动目标的跟瞄中，能够有效的将跟踪点的偏移在1个像素以下。现有技术中，面目标的跟踪技术最快只能在10ms内完成，相对高速目标其计算时间过长。而高速面目标精跟踪可以在2ms内完成对目标的跟踪，保证目标脱靶量输出的整体延迟在4ms以内。鉴于此，高速面目标跟踪处理方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种高跟踪帧频和跟踪精度的基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：通过高帧频面目标图像跟踪器对面目标进行高速稳定跟踪，并将所述高帧频面图像跟踪器所跟踪的图像数据发送到操控计算机；所述高帧频面目标图像跟踪器中的可编程逻辑阵列读取图像数据并进行相关计算，将求得的结果传给数字信号处理器，数字信号处理器对数据进行相关度排序，确定跟踪最终位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：通过高帧频面目标图像跟踪器对面目标进行高速稳定跟踪，并将所述高帧频面图像跟踪器所跟踪的图像数据发送到操控计算机；所述高帧频面目标图像跟踪器中的可编程逻辑阵列读取图像数据并进行相关计算，将求得的结果传给数字信号处理器，数字信号处理器对数据进行相关度排序，确定跟踪最终位置。2.如权利要求1所述的基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法，其特征在于，所述进行相关计算包括如下步骤：步骤1、系统初始化，通过操控计算机给出设置跟踪算法时图像的模板大小和模板位置；步骤2、当收到选择模板指令时，可编程逻辑阵列将此时的模板M存储在内部随机存取存储器中；步骤3、待模板保存好后，下一帧为跟踪算法开始时刻，当以该模板M的中心点为中心位置，扩大该模板M长宽各一倍为搜索区域T，将该区域图像存入可编程逻辑阵列的随机存取存储器中；步骤4、当搜索区域T存储完毕后，开始对该区域进行模板匹配，首先从模板M和搜索区域T中一个待匹配模板P同时去取出n个图像像素点，分别记为xi和yi，将这两组n个图像像素点同时进行乘法运算，分别得到为公式1中和其中n为可编程逻辑阵列中乘法器的最大可使用个数，而模板像素个数S最好为n的整数倍k，经过k次计算，得到公式1中模板图像的和步骤5、按照步骤4得到一个待匹配模板P和模板M的和此时从搜索区域T左上角第一个点开始，逐点滑动待匹配窗口，依次得到每个待匹配模板Pj，然后将每个待匹配的模板Pj的结果存储在可编程逻辑阵列的随机存取存储器中，等待数字信号处理器调取；步骤6、数字信号处理器调取可编程逻辑阵列中的处理结果，对得到的和带入公式1中，进行排序，最大的值即为跟踪结果，计算除法和排序的能力，完成对相关跟踪的辅助工作，最后得到计算结果，保证跟踪帧频达到500Hz的能力；其中，公式(1)为：x代表待匹配模板，y代表跟踪模板。3.如权利要求1所述的基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法，其特征在于，通过高帧频面目标图像跟踪器对面目标进行高速稳定跟踪，并将所述高帧频面目标图像跟踪器所跟踪的图像数据发送到操控计算机步骤包括：将所述高帧频面所述目标图像跟踪器所跟踪的图像数据的格式转化为预设的输出格式，并将转化格式后的影像数据进行输出。4.如权利要求3所述的基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法，其特征在于，所述图像数据的格式转化为预设的输出格式包括：接收用户输入的设置格式的指令；根据所述指令将所述图像数据的格式转化为用户设置的格式。5.如权利要求2所述的基于可编程逻辑阵列的高帧频图像跟踪方法，其特征在于，高帧频面目标图像跟踪器中的可编程逻辑阵列，包括多个乘法器同时计算，并结合数字信号处理器，高速完成面目标的相关跟踪，跟踪帧频达到每秒五百次以上。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：江山，孙海江，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22