基于地平式天文望遠鏡運動目標跟蹤技術的研究.pdf

1、本論文以地平式天文望遠鏡為研究平臺，將圖像處理技術和運動目標跟蹤技術相結合，研究在運動背景下對運動目標進行跟蹤的方法。通過CCD模塊采集的模擬視頻信號，經(jīng)解碼模塊解碼為數(shù)字視頻信號。再將該數(shù)字視頻信號傳輸給FPGA，進行圖像跟蹤運算并顯示。根據(jù)計算出的目標位移結果控制伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)目標跟蹤。實驗結果表明，該方法能夠準確地對空中運動目標進行跟蹤。
　　首先，介紹了地平式天文望遠鏡的光學系統(tǒng)。根據(jù)視頻圖像技術的基礎理論，對CC

2、D模塊的選型及其性能指標做了詳細說明。同時，為便于后端視頻圖像處理，設計了視頻解碼模塊，該模塊能夠?qū)δM視頻信號進行解碼并倍頻。
　　其次，論文設計了一種自適應高斯平滑濾波法對圖像進行預處理，該方法不僅能夠有效濾除噪聲，而且降低了平滑處理對邊緣檢測效果的影響。選取Sobel算子進行邊緣檢測，邊緣檢測效果明顯。并進一步設計了一種基于邊緣檢測的相關匹配跟蹤算法。文章從算法可行性和軟、硬件實現(xiàn)角度對運動目標跟蹤算法做了詳細介紹。

3、　　再次，論文根據(jù)地平式天文望遠鏡的結構特點設計出伺服控制系統(tǒng)。設計了伺服控制電路，該控制電路以STM32系列單片機為核心控制器，能夠?qū)Φ仄绞教煳耐h鏡進行二維控制。并結合步進電機工作原理，采用TI公司的DRV8829電機驅(qū)動芯片設計出二相四線式步進電機驅(qū)動器，該驅(qū)動器驅(qū)動電機平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，且散熱性能良好。此外，為便于系統(tǒng)調(diào)試與觀測，設計了TFT屏觸控模塊，并以FPGA構建的NiosⅡ軟核為處理器，開發(fā)TFT屏底層驅(qū)動程序和uC/GUI人機