2.4 精確定中心

　　精確定中心是算法中最關(guān)鍵的部分，方法的好壞直接影響地心的精度。一般有霍夫變換法、面積積分和三點(diǎn)均值法等。精確定位采用面積積分法。根據(jù)微積分理論，對(duì)于一個(gè)封閉區(qū)域D，其重心坐標(biāo)可用如下公式得到：

　　式中，x和y代表單元點(diǎn)的坐標(biāo)，ρ(x，y)代表單元點(diǎn)的密度，D代表整個(gè)區(qū)域。

　　當(dāng)ρ(x，y)=1時(shí)，區(qū)域的重心和形心重合，S表示區(qū)域的面積。為了能夠用計(jì)算機(jī)計(jì)算區(qū)域的中心位置，必須對(duì)上面的公式離散化。離散化后的公式為：

　　式中， R(θ)表示對(duì)應(yīng)θi～θi+1范圍內(nèi)的幅值變化規(guī)律。

　　3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　把CCD拍攝到的圖像數(shù)據(jù)送入該系統(tǒng)處理，每處理完一幀圖像就會(huì)從串口輸出一個(gè)姿態(tài)角信息。表1是四幀圖像的處理結(jié)果。從表1可以看出算法的精度優(yōu)于0.1的指標(biāo)要求，算法處理時(shí)間約為0.49秒，滿足一秒處理一幀的實(shí)時(shí)要求。

　　由高性能數(shù)字信號(hào)處理器TMS320C6711B和FPGA組成的實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了圖像采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理及輸出。利用JTAG接口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線調(diào)試，使系統(tǒng)具有很好的升級(jí)性和擴(kuò)展性。采用DSP處理器，增強(qiáng)了系統(tǒng)的處理能力，提高了系統(tǒng)處理速度，保證了工作的實(shí)時(shí)性要求。采用貼片器件，既減小了PCB板的尺寸，又增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。實(shí)驗(yàn)證明，中心定位算法通過對(duì)原始圖像濾波、判斷目標(biāo)是否進(jìn)入視場、邊緣檢測和精確定中心大大提高了地平儀的測量精度。

　　參考文獻(xiàn)

　　1 Philippe Malleth，Scott Chen.TMS320C6000 McBSP：UART.http：//www.ti.com，2004

　　2 TMS320C6711/11B/11C Floating-Point Digital Signal Processors.http：//www.ti.com，2005

　　3 TMS320C6000 DSP McBSP Reference Guide.http：//www.ti.com，2005

　　4 TMS320C6000 EDMA Example Applications.http：//www.ti.com，2004

　　5 何 斌，馬天予.Visual C++數(shù)字圖像處理（第二版）.北京：人民郵電出版社，2002

　　6 傅德勝，壽益禾.圖形圖像處理學(xué).南京：東南大學(xué)出版社，2002

　　7 周長發(fā).Visual C++.net圖像處理編程.北京：電子工業(yè)出版社，2002