[发明专利]一种基于FPGA的星载红外小目标检测方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的星载红外小目标检测方法，其特征在于，采用FPGA同步并依次执行以下步骤，包括：

步骤1、实时接收红外图像的数据流，对所述数据流进行保存；

步骤2、对所述数据流进行二值化处理，得到二值图像并保存，并确定每帧所述二值图像中的疑似目标点，其中，在所述二值化处理的过程中，采用滤波器对数据流进行滑窗，计算滤波器八个方向的中值，并找出其中的最大值，然后将当前像素减去该最大中值，即去最大中值处理，实现对数据流从八个方向同步进行去中值滤波处理；

步骤3、判断数据库是否存有该帧二值图像的相邻前两帧二值图像，若无，执行步骤1，若有，获取并基于所述前两帧二值图像，从该帧二值图像中的所述疑似目标点中识别真实目标点，具体为：

根据该帧二值图像中每个疑似目标点的位置确定前两帧二值图像中该疑似目标点对应的检测窗口，判断该帧二值图像中该疑似目标点和前两帧二值图像中对应检测窗口中的疑似目标点是否共线或近似共线，若三点共线或者近似共线，则该帧二值图像中该疑似目标点为真实目标点；

步骤4、将该帧二值图像中的所有所述真实目标点进行八连通域标记分区，得到该帧二值图像中的目标区域，完成目标检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的星载红外小目标检测方法，其特征在于，所述采用FPGA同步并依次执行以下步骤之前，所述方法还包括：

步骤0、接收通过串行传输方式输入的每一帧红外图像的数据流，并对所述数据流进行并行转换，以通过并行传输方式传输所述数据流至所述FPGA；

则所述步骤1中，所述实时接收红外图像的数据流，包括：

实时接收通过所述并行传输方式输入的所述红外图像的所述数据流。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的星载红外小目标检测方法，其特征在于，所述步骤2中，所述对所述数据流进行二值化处理，包括：

步骤2.1、采用预设尺寸的滤波器窗口，对所述数据流在多个方向同步进行去中值滤波处理，得到滤波图像；

步骤2.2、基于所述滤波图像的像素，计算该帧二值图像的阈值，并同步基于前一帧所述二值图像的阈值，对所述滤波图像进行自适应阈值分割，得到该滤波图像对应的二值图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA的星载红外小目标检测方法，其特征在于，所述步骤2.2中，所述基于所述滤波图像的像素，计算该帧二值图像的阈值，包括：

基于阈值计算公式和所述滤波图像的像素，进行阈值计算，其中，当在后执行的除法运算对应的第一算法的位宽W1小于在前执行的乘法运算对应的第二算法的位宽W2时，则所述第一算法对所述第二算法输入的计算结果根据W1和W2进行多次迭代计算。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的星载红外小目标检测方法，其特征在于，所述数据库包括：

第一DDR存储器，用于存储所述数据流；

第二DDR存储器，分为三个存储区域，分别用于存储每相邻三帧所述二值图像中的一帧；

第三DDR存储器，用于存储所述八连通域标记分区得到的所述目标区域的位置信息。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于FPGA的星载红外小目标检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤5、从所述数据库存储的该帧二值图像对应的红外图像中获取每个所述目标区域对应的图像切片，并输出每个所述目标区域的位置信息及其对应的所述图像切片。