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跑道識別是無人機著陸圖像導航技術中的一項關鍵技術，對推動無人機著陸導航技術的發展及減少著陸過程中的事故具有重要作用。本文針對無人機著陸時要準確定位跑道以保障其著陸安全的問題，以某軍用機場跑道圖像為研究對象，研究了基于單日視覺的機場跑道識別算法，完成了部分硬件平臺的設計以及算法在硬件平臺上的移植。
著陸導航系統引導無人機到著降區域上空附近，啟動機器視覺助降系統對著陸區主機場跑道進行識別，得到無人機著陸的位置參數供無人機著陸控制使用。本文從數字圖像預處理技術出發，重點研究了圖像分割和圖像細化。在直線提取中，改進了傳統的Hough變換僅僅能夠檢測直線而不能夠確定直線端點的缺點，并對虛假端點的處理做了介紹。結合某軍用機場結構特征對跑道建立數學模型，完成了主機場跑道識別以及參數確定，并通過仿真驗證了算法的有效性。
在具體的硬件平臺設計中，完成了FPGA外圍電路的設計、DSP的EMIF接口電路的設計、電源電路的設計和輸入電路的設計。并在文中給出了電路連接示意圖。
程序的設計和調試是本文的重點，主要分為FPGA和DSP兩部分。其中FPGA程序設計主要包括圖像處理模塊、SDRAM控制器模塊以及控制模塊程序的設計。圖像處理模塊完成圖像灰度化和濾波操作，SDRAM控制器模塊完成采集處理后數據到外部存儲器的存儲，控制模塊主要完成FPGA和DSP的通信控制。以ACTIVE HDL為平臺完成了FPGA內部程序的前端功能仿真和后端時序仿真，并以SignalTap為平臺，程序下載到FPGA中進行實時驗證。DSP程序設計主要包括對其內部各個接口模塊的配鼠如EMIF接口的配置、GPIO接口的配置）以及識別算法在硬件平臺上的移植。硬件平臺調試結果表明系統設計的正確性和合理性，FPGA和DSP程序的調試結果表明識別算法在硬件平臺中運行的可行性和正確性。
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