1.1系统框架

硬件平台：自制图像处理板，采用XC7z020芯片：

传感器：红外探测器，输出帧率50帧/秒，输出10/14bit深度 图 像 ；

硬件环境：于PL侧进行自主硬件配置：

软件环境：图像处理程序运行于PS侧，基于UART输出目标

位置。

1.2性能要求

帧率：支持50帧/秒的实时图像处理：

延迟：最大处理延迟不超过20ms,确保实时性；

数据吞吐量：支持每帧图像的处理，以14bit深度图像为例。 数据量约为640*512*14。

2.图像处理要求

2.1图像预处理

去噪处理：利用高效的去噪算法(如中值滤波，高斯滤波)处 理原始图像；

增强对比度：采用自适应直方图均衡化等技术，增强红外图像 对比度 ；

边缘检测：使用Sobel、Canny等边缘检测算法，提取图像中的显著特征。

2.2目标检测

算法选择：选择传统图像处理算法；

检测精度：目标检测的准确率应达到99%以上，漏检率和误检 率控制在1%以内。

2.3目标跟踪

跟踪算法：采用高效且鲁棒的跟踪算法，如使用卡尔曼滤波器 ；

跟踪精度：位置误差不超过1像素，实时性满足系统要求： 目标丢失：最大目标丢失间隔不超过5帧。

3.系统集成要求

3.1数据接口

输入接口：支持红外探测器的标准LVDS数据接口，确保图像 数据的稳定传输；

输出接口：使用UART接口输出目标位置数据，确保数据传输 的实时性和可靠性。

3.2 PL-PS侧处理

处理能力：利用Zyng-7000 SoC的ARM Cortex-A9处理器， 优化图像处理算法的性能，确保不小于50帧/秒的实时处理能力：

资源管理：合理分配PS和PL(Programmable Logic)侧资 源，充分利用硬件加速功能，提高系统整体性能。