论文摘要
基地火箭发射时,从火箭发射到起飞后的一段可视范围内,由于火箭飞行初期加速度较大,速度变化较快,飞行方向改变,同时由于操作人员技能和心理素质等因素的影响,电视岗位操作手可能在火箭起飞后不能正常跟踪火箭而丢失目标,尤其是在火箭射向改变较大或火箭飞行出现偏差时,由人操作摄像机难以正常跟踪火箭,导致指挥人员无法及时了解火箭的飞行状态,并做出正确的判断和指挥。为了减少操作人员的工作强度和压力,更好地完成卫星发射任务。本文主要对摄像机自动跟踪获取火箭飞行目标图像的问题进行了研究。论文首先介绍了数字信号处理技术,自动目标识别技术以及数字图像处理算法等的国内外研究现状。论文对于火箭自动目标识别与跟踪的关键算法进行了分析和比较。火箭自动目标识别与跟踪的关键技术就是图像处理以及目标跟踪算法,为此,首先分析了各种不同的图像预处理算法,其次对几种常用的图像分割算法:基于灰度门限的图像分割算法、基于边界检测的图像分割算法、运动图像序列的跟踪算法等进行了仿真分析与比较。最后对目标跟踪算法进行了详细的分析与研究。从基地火箭发射实况录像中提取几个关键图片作为研究对像,通过仿真,给出各种算法的优劣,选用最合适本文的算法。对于帧间差分法根据实际情况提出了改进的算法,经仿真证明可以达到良好的效果。论文给出了系统总体的硬件组成框图,阐述了火箭自动目标识别系统的具体实现方法,通过比较不同芯片的特点,确定了关键元器件的选型,根据选用的元器件给出了组成系统的主要硬件模块的原理图,阐述了各模块的工作原理以及设计方法。论文最后阐述了系统选用的各软件关键算法,给出了算法的流程框图,并且对于使用C语言以及使用C语言和汇编语言混合编程的方法开发DSP进行了描述。