[发明专利]用于航空机载头盔定位系统的图像处理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种用于航空机载头盔定位系统的图像处理装置及其图像处理方法。

背景技术

头盔定位系统中的图像处理装置是航空机载头盔定位系统的重要器件，具有高速度、高精度、高稳定、小体积等特点，特别是需要高速率的处理高分辨率的光斑图像才能满足航空机载头盔瞄准系统的精准性和实时性，使得对系统的硬件平台和软件算法提取了极高的指标要求。图像处理中的光斑质心是常见的光斑图像的重要特征和信息，常用于航空航天技术中姿态测量定位，但是光斑质心经常受到各种噪声，如电子噪声、环境噪声、杂光等的干扰，因此光斑质心提取算法以及算法实现平台必须有很强的抗干扰、计算精度高，才能使得头盔定位系统稳定正常的工作。

传统的图像处理装置，常采用单一FPGA芯片平台或单一DSP芯片平台，无法很好的满足系统的精确性和实时性。单一现场可编程门阵列（FPGA）芯片平台虽然为海量数据的图像处理提供了新的手段，可以高速并行的处理海量的图像数据，但是FPGA的算法处理弱、逻辑繁琐、编写难度高、后期难于维护等缺点，难以满足复杂的算法运算能力要求。单一DSP（数字信号处理）芯片平台，虽然算法处理强，但并不适合高速并行的处理巨大的大规模图像数据，因此也难以满足系统的实时性要求。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种抗干扰能力强、计算精度高能使得航空机载头盔定位系统稳定正常工作的图像处理装置及其图像处理方法。

本发明是这样实现的，一种用于航空机载头盔定位系统的图像处理装置，其包括：相机曝光模块，其用于控制该航空机载头盔定位系统中的相机曝光时间；LED灯点灯模块，其用于控制该航空机载头盔定位系统中的LED灯点灯，完成在相机曝光时的LED灯点灯；视频图像获取模块，其用于在相机曝光时获取视频图像；光斑识别模块，其用于在该视频图像中做出光斑标记而识别出光斑；光斑质心提取模块，其用于对该视频图像中的各个光斑提取相应的光斑质心参数，并根据光斑质心参数组计算光斑质心行列坐标；头盔瞄准模块，其用于根据该光斑质心行列坐标运算该航空机载头盔定位系统的头盔的调动数据，以达到该头盔的瞄准功能；滤除模块，其用于滤除该视频图像中孤立的光斑、不规范杂光形状的光斑，而保留具有预定光斑形状特征的光斑；点灯时序控制模块，其用于形成点灯脉冲时序以使该航空机载头盔定位系统中LED灯点灯与相机曝光时间实现同步控制。

作为上述方案的进一步改进，该光斑质心提取模块的光斑质心行列坐标提取满足以下公式：