圖像跟蹤仿真試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，試驗(yàn)的費(fèi)用也在不斷增加。仿真技術(shù)的發(fā)展為解決這個(gè)問題提供了一種可行的方法。仿真系統(tǒng)的驗(yàn)證和跟蹤算法的改進(jìn)逐漸成為評(píng)價(jià)和提高武器系統(tǒng)性能的重要手段。圖像跟蹤技術(shù)作為目前科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。在導(dǎo)彈等高精度制導(dǎo)武器的末制導(dǎo)階段獲得了廣泛應(yīng)用。因此，開發(fā)圖像跟蹤仿真試驗(yàn)系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文利用現(xiàn)有各種儀器設(shè)備（攝像頭、可控調(diào)焦鏡頭、三軸轉(zhuǎn)臺(tái)、數(shù)字化圖像采集板、視景生成系統(tǒng)）集成了一套圖像跟蹤仿真試驗(yàn)系統(tǒng)

2、。該系統(tǒng)具有模擬導(dǎo)彈攻擊過程的能力，并仿真演示了這一虛擬攻擊過程。同時(shí)，利用HIT-GPTA（虛擬試驗(yàn)支撐平臺(tái))支持圖像跟蹤仿真試驗(yàn)系統(tǒng)的各個(gè)部件，構(gòu)成針對(duì)不同任務(wù)的仿真試驗(yàn)系統(tǒng)。
　　本文給出了該系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)描述了仿真系統(tǒng)的工作過程以及系統(tǒng)中各模塊的功能，并結(jié)合系統(tǒng)的硬件組成，對(duì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了需求分析。系統(tǒng)主要由圖像采集模塊、實(shí)時(shí)圖像的跟蹤處理模塊以及轉(zhuǎn)臺(tái)跟蹤模塊三部分組成。根據(jù)這三個(gè)模塊的功能，在HIT-GP

3、TA平臺(tái)的支撐下，分別開發(fā)了圖像采集組件、跟蹤處理組件和轉(zhuǎn)臺(tái)組件。在圖像采集模塊中，根據(jù)圖像采集板卡提供的功能，采用雙緩沖區(qū)采集實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)采集同時(shí)顯示、傳輸?shù)墓δ?。跟蹤處理模塊中，采用基于單閾值的圖像分割方法將目標(biāo)圖像與背景圖像分離，采用輪廓提取法提取目標(biāo)圖像的輪廓特征并以此創(chuàng)建模板圖像，并采用模板匹配法進(jìn)行目標(biāo)的識(shí)別。最后給出目標(biāo)圖像的中心位置，并利用數(shù)學(xué)關(guān)系計(jì)算出目標(biāo)相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)各軸的角度。轉(zhuǎn)臺(tái)跟蹤模塊負(fù)責(zé)接收各軸的角度