基于virtex5的快速目標捕獲與實時穩(wěn)像(編輯修改稿)
2025-07-24 19:11 本頁面
【文章內容簡介】 現；濾波模塊，sobel算法邊緣提取模塊，圖像二值化模塊，目標模板提取模塊盡可能的使用DSP48E Slices結構來實現，以提高圖像處理速度；：通過XUPV5LX110T作為硬件開發(fā)平臺的DVI口輸出處理后的數字視頻，DVI視頻可以直接連接到計算機監(jiān)視器上，無需采集卡，便于調試。通過RS232 port接收上位機指令 我項目組已經具備的軟硬件： 應用于上海世博會中的高清安保系統(tǒng)已經由我部研制成功，見中科院網頁鏈接 1 我項目組擁有成熟的基于DSP的電子穩(wěn)像算法， 所以用Verilog改寫耗時的C語言算法相對容易，準備用SystemGenerator和AccelDSP實現2 camerlink轉光纖板3 Toshiba高清數字攝像機 4 Netlink 的camerlink轉千兆網采集卡 5 高速是示波器，邏輯分析儀2． 方案基本功能框圖及描述圖1 FPGA電子穩(wěn)像系統(tǒng)整體框圖 幀內電子穩(wěn)像——消除運動模糊幀內電子穩(wěn)像消除運動模糊根據圖像復原理論,在目標和攝像機之間存在相對運動情況下,單個物點在若干圖像像素上擴散時就會產生運動模糊,可以通過建立空間運動模糊模型進行處理[，對于線性平移不變運動模糊,模糊圖像g ( x ,y) 為原始清晰圖像f ( x , y) 和點擴散函數( PointSpread Function , PSF) h( x , y) 的卷積,即（1）式中, n( x , y) 表示加性噪聲。式(1) 兩邊取傅里葉( Fourier) 變換,有（2）其中F( u , v) 、G( u , v) 、H( u , v) 和N ( u , v) 分別表示f ( x , y) 、g ( x , y) 、h ( x , y) 和n ( x , y) 傅里葉變換, H( u , v) 稱為濾波函數根據式(2) ,濾波函數H ( u , v) 是解決問題的關鍵,文獻[ 11 ] 介紹了一種通過實驗方法獲得H( u , v) 的方法。Lim 等人歸納了5 種典型的一維點擴散函數[12 ] 。其中方波點擴散函數可以表示為（3）式中M 表示像移量, 可以通過飛行高度、飛行速度等運動數據計算[13 ] 。設系統(tǒng)像移量為M , 積分時間為T , 運動方向與CCD 靶面水平方向夾角為θ,則二維運動點擴散函數為（4）式(4) 的h( x , y) 進行Fourier 變換,得到的濾波數H( u , v) 為 維納濾波在噪聲未知情況下, 可近似取^F ( u , v) 的逆Fourier 變換作為恢復圖像f ( x , y) ,即這就是逆濾波恢復方法。在一般情況下, 濾波函數H ( u , v) 隨著u , v的增大而迅速衰減, 而N ( u , v) 卻接近常數。逆濾波計算誤差為當u , v 較大時,式(6) 表示的誤差也很大。為解決H ( u , v) 在零點的誤差問題, 通常采用維納(Wiener) 濾波方法計算F( u , v) :式中H＊ ( u , v) 表示H ( u , v) 的復共軛,γ是噪聲對信號的功率密度比,取值范圍一般在0. 000 1～0. 01 。對式(7) 的F( u , v) 進行Fourier 逆變換, 得到清晰圖像f ( x , y) 為 幀間電子穩(wěn)像. 1 電子穩(wěn)像原理幀間電子穩(wěn)像是一種對視頻圖像序列進行補償的技術,其目的是解決序列圖像中幀間不穩(wěn)定問題,從而保證經過補償后的視頻圖像是平滑、穩(wěn)定的。電
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