在光电跟踪中,对于低信噪比(SNR)的非对称激光目标图像,采用对Z. Zeev的方法改进过的宏像素质心迭代法来定位目标可明显提高抗噪声能力。该方法利用最大宏像素概念对目标区域进行初步估计,减少了计算量,提高了目标覆盖率。通过改进权值函数和比例函数,进一步提高了抗噪声能力。对于128 pixel×128 pixel的远场红外光斑图像,大小约为4 pixel×4 pixel的非对称目标,当信噪比为-5 dB时,利用该方法得到的质心误差仅为0.3 pixel,平均每帧仅需时50 ms。

红外光斑中心检测在红外自动验光仪、红外测距仪等光学测量和检测仪器中是一项关键技术,检测算法的精度、速度直接影响光学测量的精度及速度.目前的检测处理系统多是基于PC机的,存在着实时性、稳定性问题.在总结各种检测算法的基础上,基于重心法使用FPGA实现了低信噪比红外光斑中心的实时检测.在实验电路中,先使用视频解码芯片SAA7113将模拟CCD视频信号转化为CCIR656格式数字信号;再在FPGA内部使用流水线结构进行直方图计算,计算阈值,二值化图像,五次二值图像收缩,五次二值图像膨胀处理以去除噪声,然后计算重心坐标.实验电路对红外自动验光仪中产生的视网膜反射红外光斑PAL制式视频图像信号能在1/25 s完成一幅图像的检测.而普通PC完成同一过程需要1 s左右.文章介绍了基于FPGA实现方案.