[发明专利]一种图谱协同实时处理系统

摘要

本发明公开一种图谱协同实时处理系统，包括：光学镜头用于获取来自包括目标视场的可见光，并将可见光分离；红外成像传感器用于将接收的可见光转换成红外模拟图像，并将红外模拟图像转化为数字图像提供给协处理板；光谱传感器用于从接受的可见光中获取光谱数据，并提供给上位机；协处理板用于从数字图像中确定目标位置，并将目标位置发送给上位机，确定目标位置所用的算法通过FPGA全并行流水线化实现；上位机用于通过持续接收协处理板发送来的目标位置，控制二维伺服随动系统，调整光学镜头，减少目标和光学镜头视场中心的距离，当目标被拉到光学镜头的视场中心时，获取目标光谱信息。本发明实现了全自动测谱，最终达到图/谱协同实时处理。

主权项

1.一种图谱协同实时处理系统，其特征在于，包括：光学镜头、红外成像传感器、光谱传感器、上位机、协处理板以及二维伺服随动系统；所述光学镜头用于获取来自包括目标视场的可见光，并将可见光分离，分别提供给红外成像传感器和光谱传感器；所述红外成像传感器用于将接收的可见光转换成红外模拟图像，并将红外模拟图像转化为数字图像提供给所述协处理板；所述光谱传感器用于从接受的可见光中获取光谱数据，并提供给所述上位机；所述协处理板用于从所述数字图像中确定目标位置，并将所述目标位置发送给所述上位机，确定所述目标位置所用的算法通过FPGA全并行流水线化实现，减少了确定目标位置所消耗的时间；所述协处理板从所述数字图像中确定目标位置所用的算法包括：双线性插值、HOG特征提取、二维快速傅里叶变换FFT2、滤波模板生成与更新、二维快速傅里叶逆变换IFFT2以及位置跟踪；所述双线性插值用于将所述数字图像缩放到同一固定大小；所述HOG特征提取用于从所述数字图像中描述目标特征；FFT2用于将计算转化到频域以减少下一步滤波模板生成过程中计算的复杂度；滤波模板生成与更新用于在频域内生成位置跟踪所需要的位置模板，其中，所述位置模板为上一帧数字图像中确定的目标的位置坐标；IFFT2用于将频域内计算的位置模板再转化到时域；位置跟踪用于通过目标最大位置响应进行位置跟踪，确定当前帧数字图像中目标的位置；其中，双线性插值、HOG特征提取、二维快速傅里叶变换FFT2、滤波模板生成与更新、二维快速傅里叶逆变换IFFT2以及位置跟踪算法全并行进行；所述上位机用于通过持续接收协处理板发送来的目标位置，控制二维伺服随动系统，调整光学镜头的俯仰角和方位角，减少目标和光学镜头视场中心的距离，当目标被拉到光学镜头的视场中心并保持时，此时控制所述光谱传感器获取目标光谱信息。