● 摘要
本论文研究的主要内容为红外图像运动目标分割算法及DSP的实时实现。红外成像条件下，利用运动目标分割算法实现运动目标自动分割是一个具有广泛应用背景的研究领域。通常情况下，由于红外运动目标具有面积小、形状特征弱、细节特征部分丧失、信噪比低等特点，对红外运动目标的分割是运动目标分割的重点和难点，面对这种研究现状，本文在前人工作的基础上，通过对目标分割算法研究和总结，探索出基于DSP的红外运动目标分割实现方案，并期望在此基础上增强对算法的理解以及对某些算法提出改进。本文对各种红外运动目标分割算法进行了简要的分析和对比，针对图像序列中复杂背景这一情况，结合前人的研究成果，提出了一种基于动态参数的运动目标分割算法。构建由帧运动参数和动态矩阵组成的动态参数，根据帧运动参数和动态矩阵的变化建立背景图像，然后将当前帧图像和背景图像差分，并通过自适应形态学阈值获得二值化图像，从而实现运动目标的分割。针对图像序列中简单背景情况，介绍了基于单帧图像TOP-HAT红外运动目标分割方法。同时，本文介绍了多种红外图像滤波方法的基本原理，并利用图表的形式对各种滤波方法的实时性及滤波后图像SNR进行了比较，并最终采用形态学的滤波方法进行图像预处理。实验结果表明：形态学滤波方法有效地保留了运动目标的灰度信息,便于后续的目标识别和跟踪处理，而且算法在实时性和信噪比方面的综合效果优于其它几种常用滤波算法。最后，结合基于红外图像动态参数的目标分割方法和TOP-HAT算法，在高性能的DSP(TMS320DM642）上完成了实时图像目标分割算法，以闻亭TDS642EVM板为核心，搭建了红外运动目标分割系统，实验证明该系统性能可靠，分割效果基本满足了要求。