使用FPGA實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)跑道識(shí)別算法的論文免費(fèi)下載

　　跑道識(shí)別是無(wú)人機(jī)著陸圖像導(dǎo)航技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)推動(dòng)無(wú)人機(jī)著陸導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展及減少著陸過程中的事故具有重要作用。本文針對(duì)無(wú)人機(jī)著陸時(shí)要準(zhǔn)確定位跑道以保障其著陸安全的問題，以某軍用機(jī)場(chǎng)跑道圖像為研究對(duì)象，研究了基于單日視覺的機(jī)場(chǎng)跑道識(shí)別算法，完成了部分硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)以及算法在硬件平臺(tái)上的移植。

　　著陸導(dǎo)航系統(tǒng)引導(dǎo)無(wú)人機(jī)到著降區(qū)域上空附近，啟動(dòng)機(jī)器視覺助降系統(tǒng)對(duì)著陸區(qū)主機(jī)場(chǎng)跑道進(jìn)行識(shí)別，得到無(wú)人機(jī)著陸的位置參數(shù)供無(wú)人機(jī)著陸控制使用。本文從數(shù)字圖像預(yù)處理技術(shù)出發(fā)，重點(diǎn)研究了圖像分割和圖像細(xì)化。在直線提取中，改進(jìn)了傳統(tǒng)的Hough變換僅僅能夠檢測(cè)直線而不能夠確定直線端點(diǎn)的缺點(diǎn)，并對(duì)虛假端點(diǎn)的處理做了介紹。結(jié)合某軍用機(jī)場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征對(duì)跑道建立數(shù)學(xué)模型，完成了主機(jī)場(chǎng)跑道識(shí)別以及參數(shù)確定，并通過仿真驗(yàn)證了算法的有效性。

　　在具體的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)中，完成了FPGA外圍電路的設(shè)計(jì)、DSP的EMIF接口電路的設(shè)計(jì)、電源電路的設(shè)計(jì)和輸入電路的設(shè)計(jì)。并在文中給出了電路連接示意圖。

　　程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試是本文的重點(diǎn)，主要分為FPGA和DSP兩部分。其中FPGA程序設(shè)計(jì)主要包括圖像處理模塊、SDRAM控制器模塊以及控制模塊程序的設(shè)計(jì)。圖像處理模塊完成圖像灰度化和濾波操作，SDRAM控制器模塊完成采集處理后數(shù)據(jù)到外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)，控制模塊主要完成FPGA和DSP的通信控制。以ACTIVE HDL為平臺(tái)完成了FPGA內(nèi)部程序的前端功能仿真和后端時(shí)序仿真，并以SignalTap為平臺(tái)，程序下載到FPGA中進(jìn)行實(shí)時(shí)驗(yàn)證。DSP程序設(shè)計(jì)主要包括對(duì)其內(nèi)部各個(gè)接口模塊的配鼠如EMIF接口的配置、GPIO接口的配置）以及識(shí)別算法在硬件平臺(tái)上的移植。硬件平臺(tái)調(diào)試結(jié)果表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和合理性，F(xiàn)PGA和DSP程序的調(diào)試結(jié)果表明識(shí)別算法在硬件平臺(tái)中運(yùn)行的可行性和正確性。