红外小目标检测跟踪系统的伺服控制研究

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1、分类号TP391学校代码10590UDC621密级公开深圳大学硕士学位论文红外小目标检测跟踪系统的伺服控制研究学位申请人姓名胡勤专业名称信息与通信工程学院（系、所）信息工程学院指导教师姓名黄敬雄教授原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文红外小目标检测跟踪系统的伺服控制研究是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月

2、日红外小目标检测跟踪系统的伺服控制研究摘要红外小目标检测跟踪技术被广泛应用于军事领域。研究红外小目标检测跟踪系统，使它能够更加稳定、实时地完成检测与跟踪任务，具有非常重要的实用价值。研究红外小目标检测跟踪系统需解决两个关键问题：1)如何从红外图像序列中快速检测识别目标，并获取目标准确的位置，即目标检测与开环跟踪问题，2)如何准确地控制云台跟踪运动目标，即闭环跟踪控制问题。本文以总装预研项目为背景，围绕红外小目标检测跟踪系统中的闭环跟踪控制技术开展研究，实现该系统对近程运动小目标的稳定跟踪。本文主要工作包括：1)系统伺服控

3、制方案的设计。根据红外小目标检测跟踪系统中目标跟踪过程确定系统的伺服控制方案。该方案是系统把通过目标检测与跟踪处理获取的目标脱靶量作为位置环控制器的输入，对云台作位置环控制。2)云台控制算法的设计。根据系统中云台的应用环境和技术指标要求，开展对比例积分微分（PID）控制与模糊PID控制的研究，设计了模糊PID控制器。同时，给出了该控制器中模糊推理系统的工程实现方法，并通过仿真和外场实验验证了该工程实现方法的有效性。3)系统实现与应用。根据云台的控制算法和红外小目标检测跟踪算法，在DSP平台和PC平台上分别实现了相关软件的

4、开发，并搭建了红外小目标检测跟踪系统实验平台。在该系统实验平台上实现了PID控制与模糊PID控制以及完成了相关的实测应用，测试结果表明系统能够达到项目要求的技术指标。关键词:红外小目标检测跟踪系统;PID控制;模糊PID控制ITheStudyofServoControlonInfraredSmallTargetDetectionandTrackingSystemAbstractInfraredsmalltargetdetectionandtrackingtechnologyhasbeenwildlyappliedinth

5、emilitaryfield.Ithasverysignificantpracticalvaluestostudyinfraredsmalltargetdetectionsystemsandtocompletedetectionandtrackingworkmorestably,timely.Tostudyaninfraredsmalltargetdetectionandtrackingsystem,weneedtosolvetwokeyproblems:1)howtodetectatargetandobtainitse

6、xactpositionfromimagesequences,namelytheproblemoftargetdetectionandopen-looptracking;2)howtoaccuratelycontrolcradleheadtotrackmovingtargets,namelytheclosedlooptrackingproblem.Therefore,supportedbythegeneralarmamentsdepartmentpre-researchproject,thisdissertationin

7、vestigatestheclosed-looptrackingcontroltechnologyoninfraredsmalltargetdetectionandtrackingsystems,anditaimstostablytracktheshort-rangmovingtargets.Themainworkincludes:1)Designoftheservocontrolschemeforinfraredsmalltargetdetectionandtrackingsystem.Accordingtotheta

8、rgettrackingprocess,aservocontrolschemeisdesigned.Inthedesignedscheme,thetargetmissdistance,whichisobtainedthroughdetectingandtrackingtargets,isusedasaninputof