[发明专利]一种动平台对地固定目标异构并行自动目标识别器

说明书

技术领域

本发明属于数字信号处理技术领域，更具体地，涉及一种动平台对地固定目标异构并行自动目标识别器。

背景技术

对地静止目标成像自动目标识别属于在复杂背景下对目标进行识别的技术。地面背景非常复杂，街道、树木、楼房等各种复杂的结构和不同的灰度对目标的识别造成了很大的困难。而且，目标的阴影、云层的遮挡、是否逆光等各种条件对目标的识别精度和识别的稳定性带来很大的影响。因此，对地静止目标成像自动目标识别中采用的算法尤其复杂。

对地静止目标成像自动目标识别系统需要处理的数据量大，算法复杂，这样就对系统的软硬件资源提出了很高的要求，特别是在动平台体积功耗受限的情况下，系统的设计难度非常大。

随着技术的发展、需求的增加，传统的图像处理系统的架构越来越不能满足或很难满足设计的需求。研究更合理、更高效的成像自动目标识别系统对在动平台软硬件计算资源有限和低功耗的要求条件下，提高目标识别精度和系统实时性方面有非常重要的意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种动平台对地固定目标异构并行自动目标识别器，其目的在于解决在动平台软硬件计算资源有限和低功耗的要求下，对复杂背景下的地面静止目标进行识别的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种动平台对地固定目标异构并行自动目标识别器，包括：交换式网络与至少一个处理部件，所述处理部件与所述交换式网络之间通过输入FIFO接口、同步存储器输出接口以及控制线连接，所述交换式网络用于动态链接不同的所述输入FIFO接口和所述同步存储器输出接口，所述处理部件用于完成自动目标识别过程中所需的各种算法功能，所述输入FIFO用于缓存输入的待处理图像数据，所述同步存储器输出接口用于缓存待输出的处理完的图像数据，所述控制线用于在图像数据传输过程中控制数据传输。

本发明采用了动态缓存结构来链接不同的处理部件，输入FIFO和同步存储器输出接口的使用有效地解决了不同数据宽度、不同数据速率、不同接口之间的差异引起的互联问题。交换式网络的使用在保证不同处理部件之间的动态全互联的同时，减少了资源消耗，提高了系统的资源利用效率。

优选的，所述处理部件包括现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)模块，以及非均匀校正片上系统(System on Chip,SoC)模块、旋转专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)模块、多级滤波ASIC模块、轮廓跟踪与标记ASIC模块、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)模块中的至少一种、其中：

所述非均匀校正SoC模块、所述旋转ASIC模块、所述多级滤波ASIC模块、所述DSP模块、所述轮廓跟踪与标记ASIC模块分别通过所述交换式网络与所述FPGA模块相连，所述FPGA模块提供各模块之间的数据通道，并控制各模块协同有序地完成图像处理任务；

所述FPGA模块还用于接收图像输入，对输入的图像进行预处理；

所述非均匀校正SoC模块，用于接收所述FPGA模块经过预处理后的图像，对所述经过预处理后的图像进行非均匀校正处理，并将所述经过非均匀校正处理后的图像输出到所述FPGA模块；

所述旋转ASIC模块，用于从所述FPGA模块接收所述经过非均匀校正处理后的图像，并对所述经过非均匀校正处理后的图像进行旋转处理，以消除因成像角度因素对匹配结果的影响,并将所述经过旋转处理后的图像输出到所述FPGA模块；

所述多级滤波ASIC模块，用于从所述FPGA模块接收所述经过旋转处理后的图像，并对所述旋转处理后的图像进行多级滤波处理，对图像中的小目标进行增强，并将所述经过多级滤波处理后的图像输出到所述FPGA模块；

所述DSP模块，用于从所述FPGA模块接收所述多级滤波处理后的图像，并对所述多级滤波处理后的图像进行多值分割处理,初步分割出疑似目标和背景,并将所述经过多值分割处理后的图像输出到所述FPGA模块；

所述轮廓跟踪与标记ASIC模块，用于从所述FPGA模块接收所述多值分割处理后的图像，并对多值分割后的图像进行轮廓跟踪与标记处理，生成目标轮廓坐标信息，并将所述目标轮廓坐标信息输出到所述FPGA模块；

所述DSP模块还用于从所述FPGA模块接收所述目标轮廓坐标信息，并根据所述目标轮廓坐标信息对目标进行特征提取与特征匹配，输出真实目标的坐标信息。