[发明专利]一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，采用双线性插值进行遥感图像尺寸归一化，通过预筛选得到疑似目标区域，将所述疑似目标区域的尺寸统一放缩到32×32像素；

步骤二，采用二维FFT进行疑似目标区域特征提取，得到疑似目标；

步骤三，采用线性SVM分类器进行疑似目标分类，得到真正的舰船目标；

利用FPGA上的并行结构，对步骤二和步骤三中过程上相互独立的计算并行执行。

2.如权利要求1所述的一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法，其特征在于，所述步骤二中，利用一维FFT计算单元组成的乒乓结构，和Block RAM缓存单元组成二维FFT计算单元，利用二维FFT计算单元，进行疑似目标区域特征提取，提取三种频域特征：整个图像的全局特征，即尺寸为32×32像素；背景特征，包括图像上部，即尺寸为8×32像素；图像下部，即尺寸为8×32像素；图像左部，即尺寸为32×8像素；图像右部，即尺寸为32×8像素；图像中部的目标特征，即尺寸为16×16像素。

3.如权利要求2所述的一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法，其特征在于，所述步骤二中根据多维FFT的行列算法，利用两次一维FFT实现二维FFT，具体步骤如下：

(1)将输入的遥感图像进入第一个一维FFT计算单元，并得到结果矩阵；

(2)将得到的所述结果矩阵缓存入Block RAM缓存单元；

(3)将转置后的所述结果矩阵输入到第二个一维FFT乒乓结构，并得到最终结果矩阵；

(4)将得到的所述最终结果矩阵缓存入Block RAM缓存单元；

(5)所述最终结果矩阵转置后输出。

4.如权利要求1所述的一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法，其特征在于，所述步骤三中，设计时分复用的乘加计算单元，将所述乘加计算单元组成流水线结构，并进行时分复用，构成线性SVM计算单元。

5.如权利要求4所述的一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法，其特征在于，所述步骤三中线性SVM计算单元的计算公式为：

式中为经过二维FFT处理并经过复数取模运算后的图像数据，为线性SVM模板参数，y_i∈{+1,-1}为线性SVM分类器的分类结果，其中+1为正例，即舰船目标；-1为反例，即虚警。

6.如权利要求1所述的一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法，其特征在于，所述步骤三中，根据舰船头部朝向与水平夹角的不同，共设计6种线性SVM模板。

7.如权利要求2所述的一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法，其特征在于，利用FPGA上的并行结构，将过程上相互独立的计算并行实现，包括：

步骤二对所述疑似目标区域特征提取阶段中，对3种不同频域特征、6个图像部分的二维FFT计算过程并行实现。

8.如权利要求5所述的一种基于FPGA的红外遥感图像舰船检测虚警剔除方法，其特征在于，利用FPGA上的并行结构，将过程上相互独立的计算并行实现，包括：

步骤三对疑似目标分类阶段中，对同一疑似目标的利用6种不同线性SVM模板的计算过程并行实现。