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导引头技术是精确制导武器的核心技术之一,用于完成对目标的自主搜索、识别、和跟踪。红外成像导引头由于具有制导精度高、抗干扰能力强、隐蔽性好、结构紧凑、机动灵活等优点,已成为当今世界精确制导技术发展和研究的主流方向之一。本文主要研究了红外成像导引头的实时红外图像处理技术及其系统的设计实现。 本文以我国某个进入型号研制阶段的凝视红外成像导引头为依托,对红外导引头实时图像处理技术中的红外图像处理算法,系统实时性,及系统设计开发三个方面进行了研究。在整个研究过程中,红外导引头图像处理技术的这三个方面形成一个有机的整体,相生相克、相互制约、相互影响。本论文主要包括以下几方面的研究内容: 1.首先,文章概述了红外成像导引头图像处理技术的研究背景和意义,回顾了研究历史与现状,提出了整个流程框架图。并基于实时性、一体化、小型化的实际需求,提出了对红外导引头实时图像处理流程模型的改进方案。 2.其次,以红外导引头实时图像处理流程模型的改进方案为基础,深入研究了红外成像导引头的图像处理算法,其中包括非均匀校正算法、图像预处理算法、目标检测算法和目标识别算法。针对红外图像的特点,在理论分析的基础上,结合工程实际,提出了红外成像导引头实时图像处理技术的系统设计解决方案。 3.之后,本文以提高系统实时处理性能为目的,针对FPGA的特点和优势,提出了一种基于FPGA的实时红外图像处理算法的设计方案,并通过对实际红外图像的仿真及分析提出一种基于行间均值的图像滤波算法。 4.完成了红外成像导引头图像处理硬件系统的设计实现。该硬件系统选择适合红外成像导引头图像处理的算法进行硬件及软件的实现,并采用模块化结构设计,构成高速并行运算。根据对红外图像处理算法、及其实时性的考量构建了并行处理体系结构。 5.最后,进行了系统试验验证,获得了较好的试验结果。