[发明专利]基于FPGA的嵌入式单目被动目标跟踪定位系统及方法

摘要

本发明提出了一种基于FPGA的嵌入式单目被动目标跟踪定位系统及方法，主要解决现有技术在实际应用中可靠性和实时性差的问题。该系统包括目标成像装置、光电经纬仪、GPS定位装置和FPGA嵌入式处理单元，其中FPGA嵌入式处理单元的功能模块包括CPU核心模块、系统存储器模块、积分图像模块、Hessian响应模块和DMA控制器模块。目标成像装置、光电经纬仪和GPS定位装置分别与FPGA嵌入式处理单元连接，目标成像装置对目标成像后，送入FPGA嵌入式处理单元估计出目标距离，再结合光电经纬仪测得的目标角度信息和GPS定位装置测得的系统自身空间位置信息，完成对目标的定位。本发明具有可靠性强和实时性好的优点，可用于对面成像目标的实时跟踪定位。

主权项

一种基于FPGA的嵌入式单目被动目标跟踪定位系统，包括：目标成像装置，用于对目标进行光学成像；光电经纬仪，用于获得目标的角度方位信息；GPS定位装置，用于确定系统自身的空间位置；FPGA嵌入式处理单元，用于对目标的图像进行处理，提取距离相关特征并完成测距，进而对目标进行定位；所述的FPGA嵌入式处理单元，包括功能模块：CPU核心模块，用于控制和完成定位过程中的数学运算；系统存储器模块，用于存储CPU程序和数据，以及对运算过程中的临时数据进行缓存；积分图像模块，用于提取图像特征点时的积分操作，读入图像的灰度数据，输出积分图像数据；Hessian响应模块，用于在提取图像特征点时计算Hessian响应，即对于图像上的每个像素点，Hessian响应模块读取该像素点的相关积分图像数据，输出该像素点的Hessian响应；DMA控制器模块，用于控制系统存储器模块和积分图像模块以及系统存储器模块和Hessian响应模块之间的数据传输。