[发明专利]一种机载吊舱图像搜索跟踪处理系统

权利要求书

1.一种机载吊舱图像搜索跟踪处理系统，其特征在于：包括视频采集模块(1)、视频处理模块(21)、处理器(3)、系统控制器(4)和伺服控制模块(9)；

所述视频采集模块(1)由光学镜头(11)和摄像机(12)组成，且其分别连接有用于控制镜头朝向的镜头控制模块(8)和用于控制整体转动的伺服控制模块(9)，通过光学镜头(11)和摄像机(12)完成视频信息的采集，并将采集到的视频信息传送至视频处理模块(21)；

所述视频处理模块(21)信号连接有图像帧存模块(22)，经过视频处理模块(21)和图像帧存模块(22)处理的视频信息传送至处理器(3)，所述处理器(3)对经过视频处理模块(21)和图像帧存模块(22)处理的视频信息进行整合处理，产生目标质心信息，并形成跟踪波门始终套住被锁定的目标，并将信号传送至系统控制器(4)，所述系统控制器(4)通过系统接口(5)分别与镜头控制模块(8)和伺服控制模块(9)之间信号连接，所述系统控制器(4)控制镜头控制模块(8)和伺服控制模块(9)跟随目标转动，使目标始终处于视频采集模块(1)的视场中心，实现对目标的自动连续跟踪；

具体的所述处理器(3)采用DSP+FPGA架构，采用FPGA内部的LVDS信号收发器接收视频图像，将高速串行差分信号转换成TTL电平的并行数字图像信号，由FPGA逻辑完成TTL电平数字图像信息的采集，两路数字图像选择一路进行目标检测和跟踪处理；

所述DSP用于完成目标区域跟踪任务，实现对指定目标区域的目标实时跟踪，完成输出目标区域中心与视频采集模块(1)的角偏差信息计算，并控制伺服控制模块(9)使光电任务载荷对指定的目标区域，完成对疑似目标进行提示、字符信息叠加输出及视频图像转换输出，实现光电任务载荷的通讯控制；

所述目标实时跟踪包括以下步骤；

首先对每帧图像都进行角点检测，得到一个角点链；

然后将当前帧和前一帧的角点链进行基于矩特征的相关角点匹配，得到上一帧角点与当前帧之间的相应匹配点，进而得到光流链；

再对光流进行聚类得到候选类链，完成运动目标的跟踪；

所述角点检测算法公式为：

其中g_i、g_j分别表示图像i、j方向的导数；

g_ii、g_ij、g_jj分别是边缘点处的二阶导数；

采用角点检测算法提取每帧图像中的角点，得到角点链，被跟踪目标形状的完整与否与角度检测的结果相关，在检测中要保证重要的角点提取出来，增多检测的角点能在图像中加入噪声点，在角点匹配和光流聚类中根据光流特征的不同，将噪声点和目标点分离。

2.根据权利要求1所述的一种机载吊舱图像搜索跟踪处理系统，其特征在于，所述系统接口(5)还信号连接有通信模块(6)和输出模块(7)，所述通信模块(6)用于与外接控制器之间信号连接，完成远程通信作用，所述输出模块(7)用于对处理后的图像信息进行输出处理。

3.根据权利要求2所述的一种机载吊舱图像搜索跟踪处理系统，其特征在于，所述视频处理模块(21)用于完成视频信息的预处理，所述图像帧存模块(22)用于完成图像帧率转换的处理。