基于DSP芯片TMS320C6418的成像制导仿真系统设计

背景图像的生成可以使用形状规则的矩形光栅图像，例如带有天空和地面的*.bmp位图图像。在某些特定的场景中还需要花、草、树、汽车、房屋等不规则形状的目标光栅图像，例如要在已有的场景中生成一颗大树，如何才能透过树叶和枝杆的缝隙看到后面的景物。这在DSP中没有专门的函数来进行处理。但可采用以下方法实现：

1)首先用3DMAX软件生成所需要的花、草、汽车等，生成文件为*.BMP位图文件格式，用PHOTOSHOP软件将感兴趣的图像将其对比度、亮度加以调整。将其位图图像做成矩形，便于DSP算法处理。

2)背景与目标的融合，确定目标的位置后，需要把背景和目标融合起来。但是由于背景与目标之间存在亮度差，如果简单地重叠，就会出现明显的缝隙。为了达到无缝融合，把背景与目标重合区域的边缘按一定的加权值合成为新的边缘。

式中，Inew为合成的新的边缘图像，I1和I2为目标与背景重叠区域的边缘图像，w为加权系数。

设重叠边缘区域的宽度为d，那么拼接的图像，I1随着向I2的过渡，w由0→1，增量为1/d呈线性变化。该算法实现了目标与背景边缘的均匀过渡，达到很好图像无缝融合的效果。

3)对生成的图像进行滤波处理。

2.2 素材图像数据的生成

各种各样的背景图像和目标图像存放在存储器中，这就要将所取得素材转换成数字图像然后通过烧写程序将这些素材通过DSP烧写到存储器中。

1)将素材用软件转换成TI CCStudio调试软件能够识别的数据格式。具体格式如图2所示。

2)通过CCStudio的File一>Data一>Load菜单将素材数据装入相应的地址空间。

3)通过编写的烧写程序将素材数据固化到存储器相应的地址空间。

3 导引回路图像的实时仿真

要真实地仿真作战环境，就必须考虑目标的各种运动规律。描述目标的运动可以有3种方法：1)目标运动，导引头框架不动;2)目标不动，导引头框架运动;3)目标和导引头框架同时运动。

在人工捕获目标的导弹仿真回路中，一般情况下目标是固定的，靠人工操作控制导弹搜索、跟踪目标，因此本文采用方法第2种方法(即目标不动，导引头框架运动)来进行图像仿真。仿真过程如图3所示。

仿真图像生成后将图像送入图像处理模块，图像处理模块运用图像处理和识别技术完成目标的检测、识别和跟踪，并根据目标方位，给出相应的误差信号;控制模块根据相应的控制命令进行导引头的方位和俯仰扫描，一旦发现目标立即转入跟踪状态进行跟踪，同时计算导引头的位置和姿态参数;导引头的调整结果作为反馈被送回仿真视场图像生成模块，该模块根据反馈信号计算生成下一幅图像。仿真的实际效果图如图4所示。

4 结束语

介绍了基于DSP处理器的成像制导图像生成仿真系统，并在某导引头仿真系统中得到应用，真实模拟出导引头搜索、捕获目标的全过程。该仿真系统可以对导引头的目标识别能力和制导能力给出判断，并由此改进目标识别系统，从而提高精确制导的能力。随着精确制导武器系统的发展，基于DSP的成像制导仿真必将取得越来越大的进展，发挥越来越重要的作用。