[发明专利]基于软硬耦合的图像处理系统及跟瞄系统

说明书

本发明公开了基于软硬耦合的图像处理系统及跟瞄系统，包括图像分割模块、多级流水及并行传输模块、并行计算模块、图像合并处理模块、图像分割参数计算模块；原始图像数据进入图像分割模块中分割，生成图像分割后传输块后进入多级流水及并行传输模块，在该模块中，多个图像分割后传输块并行在多个多级流水及并行传输模块中同时传输后，进入并行计算模块，在并行计算模块中，由多个计算单元同时同步计算，计算结果输出至图像合并计算模块；图像合并计算模块的作用包括用于将各计算单元结果汇总，产生最终图像处理结果输出等；本发明降低系统处理延迟，提高全系统高动态响应极限速率，达到系统中较优延时性能，可以应用于对高动态目标成像快速处理与识别等。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更为具体的，涉及基于软硬耦合的图像处理系统及跟瞄系统。

背景技术

图像处理系统是高动态目标打击装备的重要组成部分，其目的是对目标图像信号进行处理与识别，将识别结果反馈给控制及打击系统，最终完成指向控制、目标识别和跟踪、瞄准和打击等完整闭环打击功能。

为了实现对高动态目标的实时跟踪瞄准与打击，要求图像处理系统具备较高的运算能力，高帧率的图像处理能力，同时具备较低水平的图像处理延迟。低延迟处理能力决定了目标识别与跟踪的极限速率，同时决定了全系统跟踪与打击目标的高动态响应速率与打击精度。

在以往系统设计中，主要通过提高硬件性能，或改进图像处理算法的方式获得更高运算性能，但单纯提高硬件性能或改进软件设计的方法，存在较大的性能局限，瓶颈效应明显，一定程度上能够提高图像处理帧率，但较难降低处理延迟，在高动态响应要求的跟瞄系统中，不能满足实际延迟性能要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于软硬耦合的图像处理系统及跟瞄系统，降低系统处理延迟，提高全系统高动态响应极限速率，达到系统中较优延时性能，可以应用于对高动态目标成像快速处理与识别等。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

基于软硬耦合的图像处理系统，包括图像分割模块、多级流水及并行传输模块、并行计算模块、图像合并处理模块、图像分割参数计算模块；原始图像数据进入图像分割模块中分割，生成图像分割后传输块后进入多级流水及并行传输模块，在该模块中，多个图像分割后传输块并行在多个多级流水及并行传输模块中同时传输后，进入并行计算模块，在并行计算模块中，由多个计算单元同时同步计算，计算结果输出至图像合并计算模块；图像合并计算模块的作用包括用于将各计算单元结果汇总，产生最终图像处理结果输出；以及包括用于将运算中间结果发送至图像分割参数计算模块，图像分割参数计算模块收到中间运算结果后，计算图像分割参数，将此参数发送至图像分割模块，用于动态控制图像分割参数。

进一步地，在图像分割模块中，以单幅图像为分割对象，以图像单行像素为最小分割单元进行分割，生成图像分割后传输块。

进一步地，每个图像分割后传输块的大小，也即传输块的行数，由图像分割参数计算模块根据实际算法计算结果产生动态控制分割参数，该参数返回图像分割模块动态控制传输块分割的大小。

进一步地，在多级流水及并行传输模块中，采用流水线方式，在同一时刻，传输模块的不同级，均同时接收数据，也同时发送数据，保证传输块以同步流水模式，在不同流水线级同步传输。

进一步地，在多级流水及并行传输模块的单级传输模块内部，其接收单元与发送单元之间，采用无缓存透传的方式传输数据，减少对数据的操作粒度。

进一步地，包括如任一所述图像处理系统。

本发明的有益效果是：