基于DSP的视频图像目标识别与处理系统的设计

论文摘要

本文研究设计的系统是某型反坦克导弹制导系统的一部分，是为了检测、识别被打击目标和导弹目标而设计的视频图像目标识别与处理系统。 本文分析了系统的功能需求，给出了该系统的硬件设计方案，硬件主要由DSP、FPGA和单片机组成，各主要芯片间通过I~2C总线相连，其中DSP采用TI公司TMS320DM642芯片作为系统的核心处理器；也给出了软件设计方案，进行了系统中的目标检测识别算法和方法的选型和设计，其中根据系统的实际情况对地面运动目标检测方法中的帧差法提出了改进方案并加以实现，并在识别方式上使用了自定义的特征量。 最后对系统分别进行了室内室外试验。结果表明，系统可以对来自于摄像头的模拟视频信号中的图像进行采集、提取、分析和处理，基本达到了预期的技术要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 DSP技术的发展和现状
• 1.2.2 视频图像目标识别和处理系统的研究现状
• 1.2.3 目标检测识别方法的研究现状
• 1.3 主要研究内容及创新点
• 1.3.1 本文的主要研究设计内容
• 1.3.2 本文的章节安排
• 1.3.3 本文的创新点
• 第二章 系统的总体设计
• 2.1 系统总体需求
• 2.1.1 系统工作基本原理
• 2.1.2 系统功能需求
• 2.1.3 系统技术指标
• 2.2 系统的总体设计
• 2.2.1 系统的模块划分
• 2.2.2 总体结构设计框图
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统的硬件设计
• 3.1 系统的硬件构成及框图
• 3.2 视频输入及采集模块的设计
• 3.2.1 黑白视频图像的数字化
• 3.2.2 视频采集电路
• 3.3 数据处理模块的设计
• 3.3.1 DSP芯片的选择
• 3.3.2 TMS320DM642及其外设选择
• 3.4 通信及控制模块的设计
• 3.5 输出模块的设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 系统控制软件设计
• 4.1 系统的控制软件总体结构
• 4.2 系统控制软件主要模块设计
• 4.2.1 DSP程序引导加载模块
• 4.2.2 系统初始化程序
• 4.2.3 图像采集模块
• 4.2.4 单片机控制程序
• 4.2.5 DSP图像处理
• 4.3 本章小结
• 第五章 系统中算法的选型和研究设计
• 5.1 图像预处理
• 5.1.1 均值滤波
• 5.1.2 中值滤波
• 5.2 地面静目标的检测识别
• 5.2.1 边缘检测
• 5.2.2 边缘检测算子的选择
• 5.2.3 最优边缘检测阈值的确定
• 5.3 地面运动目标的检测识别
• 5.3.1 帧差法
• 5.3.2 系统中采用的改进的帧差法
• 5.3.3 运动目标的特征量的研究
• 5.4 反坦克导弹的目标识别
• 5.4.1 直方图阈值化方法
• 5.4.2 基于灰度期望值的阈值分割
• 5.4.3 类别方差自动门限法
• 5.4.4 自适应阈值法
• 5.4.5 反坦克目标识别的最终方案
• 5.5 本章小结
• 第六章 试验结果
• 6.1 室内开环试验
• 6.2 室外静目标闭环试验
• 6.3 室外运动目标试验
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献