一種新型集成一體化末制導圖像處理計算機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及圖像處理領域，特別是一種新型集成一體化末制導圖像處理計算機，可應用于精確制導武器的末制導段的制導，大幅提高武器的命中精度。
【背景技術】
[0002]采用INS/GPS制導體制的制導武器，尤其在末制導段時，如果GPS信號不穩定或受至IJ干擾，則制導武器的打擊精度將大大降低。因此，現有的采用“INS/GPS+末段圖像制導”體制的制導武器，在末制導段利用可見光或紅外圖像進行制導，大幅提高了武器的命中精度。
[0003]現有的圖像末制導導引頭主要分為兩類，即紅外導引頭和可見光導引頭。紅外導引頭利用紅外探測器件收集目標發射的紅外波，并將其轉換成電壓信號，經過A/D轉換后對原始數字視頻信號進行非均勻校正和盲元補償等處理后得到目標的紅外圖像信息，彈上計算機根據此圖像信息和控制信號，完成對目標的攻擊，紅外導引頭能夠克服光照條件不佳的困難，但容易被紅外誘餌欺騙。可見光導引頭利用光電探測器件收集目標反射的可見光波，并將其轉換成電壓信號，經過A/D轉換后，得到目標的數字圖像信息，彈上計算機根據此圖像信息和控制信號，完成對目標的攻擊，可見光導引頭目標識別準確，但在光照條件不好的條件下，難以發揮作用，且現有的導引頭多采用模擬視頻作為視頻源，對數字視頻信號難以兼容。因此上述兩種導引頭均存在不兼容的問題，另外現有的圖像導引頭多采用圖像處理和光電探測系統一體化設計，硬件結構和軟件架構復雜，通用性不強，不利于模塊化設計，視頻處理效果依賴于光電探測系統性能，算法效率不高，同時維護和擴展困難，成本較尚O
【發明內容】
[0004]本發明解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供了一種新型集成一體化末制導圖像處理計算機。
[0005]本發明的技術解決方案是:一種新型集成一體化末制導圖像處理計算機，包括數字視頻采集電路、模擬視頻采集電路、圖像預處理電路、圖像處理電路、對外通信接口電路、視頻輸出電路、圖像裝訂電路，其中
[0006]數字視頻采集電路，接收制導武器中導引頭光電探測系統輸出的串行數字差分視頻數據后進行轉換，得到并行圖像數據，并將并行數字圖像數據送至圖像預處理電路;所述的串行數字差分視頻數據包括制導武器中導引頭光電探測系統探測得到的制導武器待攻擊位置的圖像信息；
[0007]模擬視頻采集電路，接收制導武器中導引頭光電探測系統輸出的模擬視頻數據后進行AD轉換、鉗位、濾波處理后得到視頻數據流，將視頻數據流送至圖像預處理電路、圖像處理電路;所述的模擬視頻數據包括制導武器中導引頭光電探測系統探測得到的制導武器待攻擊位置的圖像信息；
[0008]圖像預處理電路，將非差分串行的圖像處理算法、目標圖像后轉換成并行數據，并送至圖像處理電路;接收模擬視頻采集電路發送的視頻數據流后進行直方圖均衡、銳化、去除白噪聲處理，得到預處理后的視頻數據流并送至圖像處理電路、圖像輸出電路;接收數字視頻采集電路發送的并行圖像數據，根據當前制導武器中導引頭光電探測系統數據協議解算得到視頻數據，然后進行直方圖均衡、銳化、去除白噪聲處理，得到預處理后的視頻數據流，將預處理后的視頻數據流送至圖像處理電路、視頻輸出電路;將圖像處理電路發送的角度偏差轉換為非差分串行數據后送至對外通信接口電路；
[0009]圖像處理電路，將圖像預處理電路發送的圖像處理算法、目標圖像數據送至圖像裝訂電路;接收模擬視頻采集電路發送的視頻數據流、圖像預處理電路發送的預處理后的視頻數據流、圖像裝訂電路加載的目標圖像，使用圖像裝訂電路加載的圖像處理算法對比目標圖像、視頻數據流中圖像，或者使用圖像裝訂電路加載的圖像處理算法對比目標圖像、預處理后的視頻數據流中圖像，得到圖像處理后的視頻數據流、待攻擊目標實際位置與制導武器待攻擊位置的角度偏差，將角度偏差送至圖像預處理電路，將圖像處理后的視頻數據流送至視頻輸出電路;所述的目標圖像為包括待攻擊目標實際形狀、位置的圖像;所述的圖像處理算法包括圖像分割算法、圖像匹配算法、圖像識別算法、運動目標跟蹤算法；
[0010]對外通信接口電路，接收外部彈載控制系統發送的差分串行格式的圖像處理算法、目標圖像后轉換成非差分串行數據并送至圖像預處理電路;接收非差分串行角度偏差后轉換成差分串行格式并送至外部彈載控制系統；
[0011]視頻輸出電路，對預處理后的視頻數據流、圖像處理后的視頻數據流進行數字視頻編碼，得到模擬視頻并送至外部彈載控制系統；
[0012]圖像裝訂電路，接收并存儲目標圖像信息、圖像處理算法，當上電重啟時，將圖像處理算法和目標圖像信息送至圖像處理電路。
[0013]還包括電源電路，電源電路對數字視頻采集電路、模擬視頻采集電路、圖像預處理電路、圖像處理電路、對外通信接口電路、視頻輸出電路、圖像裝訂電路進行供電。
[0014]所述的制導武器采用INS/GPS+圖像末制導體制，所述的導引頭光電探測系統支持紅外光、可見光。
[0015]所述的導引頭光電探測系統輸出的串行數字差分視頻數據為LVDS格式，導引頭光電探測系統輸出的模擬視頻數據為PAL制式，。
[0016]所述的視頻數據流為YUV-4:2:2格式。
[0017]所述的視頻輸出電路得到的模擬視頻為PAL制式。
[0018]所述的數字視頻采集電路、模擬視頻采集電路、圖像預處理電路、圖像處理電路、對外通信接口電路、圖像裝訂電路集成在主控板，電源電路、對外通信接口電路、視頻輸出電路集成在接口板，主控板、接口板通過板間接插件相連，主控板與外部光電探測系統相連，接口板與外部彈載控制系統相連。
[0019]所述的主控板、接口板均通過RS422串口與外部進行信息交互及供電。
[0020]本發明與現有技術相比的優點在于:
[0021](I)本發明末制導圖像處理計算機與現有技術相比，通過模擬視頻采集電路和數字視頻采集電路同時分別接收PAL制式模擬視頻數據和串行數字差分視頻數據，解決了現有圖像導引頭數字視頻采集和模擬視頻采集難以兼容的問題，具有全過程可同時采集、同時處理模擬視頻數據和數字視頻數據的優點；
[0022](2)本發明末制導圖像處理計算機與現有技術相比，通過設計視頻處理電路和視頻預處理電路同時進行視頻處理和視頻預處理的方式，解決了現有圖像導引頭實時性差的問題，提高了視頻處理效率；
[0023](3)本發明末制導圖像處理計算機通過擴展圖像裝訂電路、對外通信接口電路將目標圖像、圖像處理算法預先裝訂，與現有的圖像末制導處理技術相比，具有攻擊精度高和攻擊效率高的優點；
[0024](4)本發明末制導圖像處理計算機兼容可見光和紅外光，克服了現有的圖像末制導處理技術單種可見光導引頭、紅外導引頭的使用局限，具有全天候，抗干擾性強的優點。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明一種新型集成一體化末制導圖像處理計算機結構框圖；
[0026]圖2為本發明一種新型集成一體化末制導圖像處理計算機中電子集成系統硬件框圖；
[0027]圖3為本發明一種新型集成一體化末制導圖像處理計算機印制電路板分布框圖；
[0028]圖4為本發明一種新型集成一體化末制導圖像處理計算機印制電路板的連接