图像制导是精确制导武器的关键技术之一,而图像跟踪器是图像制导系统的核心部分。早期的图像跟踪器一般只有单一的工作模式,仅能用于简单背景(例如空中或海面)下的目标识别和跟踪。随着光电转换器件和高速实时图像处理技术的迅速发展,图像跟踪器更多的以多波门多模式(如相关跟踪和对比度跟踪)为设计基础。然而不同的模式往往只能针对一定条件下的目标进行跟踪,对不同的应用环境,跟踪的效果会有很大的差别。如何确定哪一个是最佳的跟踪模式?本文提出以置信度作为标准。本论文是西南技术物理研究所开展的智能图像跟踪器的研究课题的一部分。该图像跟踪器采用了高性能DSP+FPGA结构化设计(电路板尺寸仅为110×156mm2)和软件的优化设计,以实现实时、高精度、高稳定的图像跟踪;其硬件平台所具有的通用性使其能够满足不同图像制导系统的要求,例如电视、红外、雷达图像制导系统。本论文在总结国内外研究现状的基础上,对图像跟踪器从硬件到算法都做了大量研究工作。主要体现在以下三点:1.图像跟踪器的硬件平台以先进的DSP (ADSP-TS201)和可编程逻辑器件(Stratix系列的EP1S40F1020芯片)为核心,构成实时的图像跟踪处理器,使得指令可在单指令周期内完成运算,为高速的跟踪运算提供了强大的硬件保障。2.在跟踪算法方面,完成了减法跟踪、频域跟踪和对比度跟踪的理论验证和DSP程序设计。3.软件综合设计方面,实现了多波门多模式的跟踪算法:以置信度作为指标将相关跟踪下的减法相关、频域相关和对比度跟踪算法融合。多波门多模式的算法使图像跟踪器在跟踪过程中能够根据目标信息智能地选择最优跟踪结果,提高了图像跟踪器的性能。