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资源说明：摘 要:小目标检测与硬件实现技术是决定精确制导武器性能的关键技术之一,其难点在于如何解决运算量大、实时性要求高与系统小型化要求之间的矛盾。选取了动态规划小目标检测算法,分析了其算法特点与资源需求,在此基础上提出并实现了基于嵌入式PowerPC处理器硬核的SOPC解决方案。系统的调试结果证明,这一设计方案能够实时完成小目标检测的任务。
1 引 言
小目标检测系统的任务是根据探测器获取的图像序列实时地把小目标从噪声中检测出来,它的实现是目标识别跟踪的前提和基础。小目标检测需要对探测到的图像进行实时处理,运算量巨大。另外,特殊的应用环境又对小目标检测系统在低功耗、轻小型化等方面提出了更高
【基于PowerPC的小目标检测系统设计】是一种针对精确制导武器技术的重要组成部分，旨在解决小目标检测中的关键问题。小目标检测系统的核心挑战在于如何在处理大量运算的同时满足实时性和小型化的需求。为了达成这一目标，该设计选择了动态规划小目标检测算法（DPA），这是一种在低信噪比条件下能有效地积累小目标能量的算法。
DPA算法包含三个主要步骤：通过动态规划进行小目标能量累加，沿着预估的目标轨迹进行能量积累，增强目标信号；设置门限进行分割，消除大部分噪声；通过轨迹关联与置信度检验来处理目标轨迹，确保检测的准确性。动态规划方法使得能量累加后的图像信噪比提升，有利于目标检测。
在系统实现层面，采用嵌入式PowerPC处理器硬核的SOPC（System on a Programmable Chip）解决方案。PowerPC405处理器负责处理较为复杂的轨迹关联算法，而能量累加这一计算密集型任务则由专门设计的硬件子系统执行。硬件子系统由多个模块构成，包括能量累加模块、累加值统计模块、存储器接口模块等，它们协同工作，确保整个系统能在FPGA（Field-Programmable Gate Array）上高效运行。
系统总体结构清晰，能量累加和轨迹关联分别由硬件和软件承担，这种软硬件分离的设计思路兼顾了处理速度和灵活性。通过Virtex - 4 FPGA的集成，整个小目标检测系统能够在低功耗、小型化的条件下实现实时的图像处理和目标检测，满足了特殊应用环境的要求。
总结来说，【基于PowerPC的小目标检测系统设计】是精确制导技术中的一项创新，它巧妙地结合了动态规划算法和嵌入式硬件平台，解决了小目标检测的实时性、计算量和小型化之间的矛盾。通过这样的设计，该系统能够在复杂环境中准确地检测和追踪小目标，为后续的目标识别和跟踪提供可靠的基础。
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