[发明专利]一种基于DSP多核架构双模跟踪方法

说明书

本发明涉及一种基于DSP多核架构双模跟踪方法，属于红外成像导引头设备软件末制导技术领域。本发明通过设计多核架构双模跟踪方法，利用多核DSP更高的耦合性和计算效率，增加深度学习等复杂跟踪算法的并行计算，利用双模跟踪结果对目标位置信息进行决策融合，有效提高跟踪软件在遮挡等复杂战场环境下的跟踪精度。

技术领域

本发明属于红外成像导引头设备软件末制导技术领域，具体涉及一种基于DSP多核架构双模跟踪方法。

背景技术

根据导弹武器系统作战使用需求，红外导引头需要具备对地面固定目标的稳定跟踪能力，目前某多型红外成像导引头对地固定目标的末制导跟踪主要是基于模板匹配跟踪，该算法具有计算速度快，能够实现对复杂背景固定目标的稳定跟踪能力，然而基于该种算法无法有效应对弱纹理/无纹理目标场景、云层、火光等目标遮挡场景，进而影响跟踪结果。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何解决传统单模跟踪算法普适性不足，无法覆盖遮挡等典型战场环境下对目标的稳定跟踪能力，以及传统的单核DSP的处理能力已经很难满足复杂跟踪算法的处理要求的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于DSP多核架构双模跟踪方法，该方法中设计了主从并行处理模式，建立核间通讯机制，采用RapidIO接口从FPGA接收实时图像数据并缓存至双模跟踪模块的DDR3中，该双模跟踪模块采用DSP实现，其包括缓存区DDR3、主核、从核，跟踪过程中首先在DDR3中寻址当前图像并分发给主核和从核的相应地址，主核、从核分别完成当前帧图像跟踪定位，从核跟踪完成之后向主核发送中断信号，主核响应中断完成双模跟踪结果融合。

优选地，其中，所述RapidIO接口配置为DirectIO传输模式，通过函数参数设置通讯方式及波特率，并根据DSP运行的核号及FPGA使用的门铃号设置核号与门铃号的映射关系，以乒乓结构的方式接收实时图像数据。

优选地，该方法中，根据倍频和分频参数配置DDR3工作频率，设置DDR3的数据位宽，分配512MB的DDR3进行CACHE和预取功能。

优选地，该方法采用多核中设置代理任务的方式，基于IPC核间通讯实现多核并行计算目的，在DDR3寻址到最新帧实时图像数据，分别分配给主核和从核的地址后，主核发送IPC中断消息通知从核进行跟踪计算，同时主核并行启动跟踪计算，从核完成跟踪计算后，向主核发送表示完成信号的IPC中断消息，主核收到从核发送的IPC中断消息后完成双模跟踪结果的融合。

优选地，双模跟踪结果融合时根据主核跟踪状态和从核跟踪状态进行两两组合判断，包括4种情况的跟踪状态组合信息，计算两个跟踪点的欧式距离，同时对双模跟踪图像帧号一致性和跟踪异常原因进行判断，通过多特征信息决策完成对跟踪结果的信息融合，得到融合跟踪结果，所述多特征信息包括跟踪状态组合信息、欧式距离、跟踪异常原因、跟踪图像帧号一致性。

优选地，所述4种情况的跟踪状态组合信息如下表所示：

1：正常跟踪 0：异常跟踪。

优选地，该方法还包括将融合结果上报的步骤。

(三)有益效果

本发明通过设计多核架构双模跟踪方法，利用多核DSP更高的耦合性和计算效率，增加深度学习等复杂跟踪算法的并行计算，利用双模跟踪结果对目标位置信息进行决策融合，有效提高跟踪软件在遮挡等复杂战场环境下的跟踪精度。

附图说明

图1为本发明的多核架构双模跟踪方法原理图；

图2为本发明的多核并行计算方法流程图；