一种基于FPGA的在轨实时连通域检测方法技术

对在轨数据实时提取连通域，获取连通域特征信息，是实时目标检测系统中的必要环节。本发明专利技术提出一种基于FPGA的在轨实时连通域检测方法，实现步骤如下：第一步，对遥感数据进行单次光栅扫描，逐行记录游程信息；第二步，从第二行开始逐行判断当前行与上一行的连通情况，合并连通游程信息；第三步，判断连通域结束条件，提取已结束连通域的特征信息；第四步，在全图最后一行处理完成时，输出连通域特征信息。本发明专利技术适用于各种复杂连通情况处理，能够快速准确地标记连通域，实现了实时输出当前帧的连通域特征信息，特别适用于在轨环境下FPGA片内资源紧张、数据处理实时性要求高的场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于fpga的在轨实时连通域检测方法，适用于硬件资源紧张、数据处理实时性要求高的基于fpga开发的在轨数据处理平台，属于图像处理。

技术介绍

1、连通域检测能够找到二值化图像中的连通区域并获取每个连通域的特征信息，是目标检测、跟踪和识别应用中的重要环节。然而，大多数连通域检测算法需要对图像进行两次扫描或者多次扫描来完成连通域的检测，导致了处理时间太长，无法满足在轨遥感图像数据实时处理的要求。现场可编程逻辑阵列(field programmable gate array，fpga)具备高速并行计算能力，并且在复杂计算中能够保持低功耗，在遥感与空间探测任务中广泛应用。fpga硬件平台流水线式的处理过程能够满足在轨遥感图像处理实时性高、处理速度快的要求，是目前在轨处理平台中常用的高性能处理器。

2、但基于fpga的在轨连通域检测算法存在两大问题，一是实时性问题：由于遥感图像数据信息量非常大，运算非常耗时，连通判决速度也随着目标成像面积的增加而快速增加，常常出现处理速度瓶颈；二是存储资源问题：通常的连通域标记算法由于需要更多的存储资源本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA的在轨实时连通域检测方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的在轨实时连通域检测方法，其特征在于：对输入的二值化后的图像进行单次扫描，同时记录游程信息，具体方法为：

3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的在轨实时连通域检测方法，其特征在于：合并连通信息，具体方法为：

4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA的在轨实时连通域检测方法，其特征在于：根据连通判断结果更新RAMA、RAMB时，当当前游程与上一行多个游程满足4连通条件时，需要将最终合并后数据写入与当前游程满足连通关系的上一行最左侧游程的RAMA地址...

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的在轨实时连通域检测方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的在轨实时连通域检测方法，其特征在于：对输入的二值化后的图像进行单次扫描，同时记录游程信息，具体方法为：

3.根据权利要求2所述的一种基于fpga的在轨实时连通域检测方法，其特征在于：合并连通信息，具体方法为：

4.根据权利要求3所述的一种基于fpga的在轨实时连通域检测方法，其特征在于：根据连通判断结果更新rama、ramb时，当当前游程与上一行多个游程满足4连通条件时，需要将最终合并后数据写入与当前游程满足连通关系的上一行最左侧游程的rama地址位，对应连通区间内与当前游程满足连通关系的上一行ramb最左侧地址位数据也需要更新为当前游程所在连通域内上一行游程的最左侧列号和最右侧列号，即与当前游程满足连通条件的多个游程{start、end}信息的最小值和最大值；同时将与当前游程满足连通关系的上一行中非最左侧游程的rama地址位数据写0，与之对应的ramb地址信息与ramb最左侧地址的信息保持一致；

5.根据权利要求2所述的一种基于fpga的在轨实时连通域检测方法，其特征在于：确定连通域结束后提取连通域信息，具体有如下两种情况：

6.根据权利要求1所述的一种基于fpga的在轨实时连通域检测方法，其特征在于：当全图最后一个游程处理完之后，输出所有连通域特征信息。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，董书莉，贺强民，武文波，何志宽，张斐然，张润鑫，李泽，张天卿，袁立男，王颖，林薛欣芮，蔡树旺，吴健奇，于栋，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：