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精确制导武器已成为现代战争中不可或缺的打击手段之一,其中激光半主动制导武器近年来正成为各国竞相发展的关键装备。激光半主动制导武器系统中的激光照射器发出的激光照射在被打击目标上,导引头通过实时追踪激光光斑实现对目标的锁定追踪。激光光斑在目标上的照射精度和功率密度分布情况直接影响激光制导武器的打击性能,因此研究具有高度集成且独立便携的激光光斑采集处理与存储系统,对于验证、测试和优化激光半主动制导武器系统中激光照射器的性能具有重要的意义。本文研究了基于嵌入式技术的激光光斑图像实时采集、处理与存储系统。首先根据照射激光光斑测试的需求提出了图像实时采集、处理与存储系统的技术方案,根据照射激光脉冲的时序特性和红外与可见光相机的控制特性设计了相机超前预测同步触发控制方法,通过回波探测器检测激光光斑照射时刻并实时反馈,主控器件根据反馈的脉冲时刻和间隔控制相机快门的开启关闭,实现激光光斑在时序上的实时精确捕获;然后研究了激光光斑图像实时处理并提取质心的方法,结合了像素标记法与灰度重心法提出并验证了基于灰度像素标记算法,并对其进行优化,有效降低了资源消耗;最后研究了固态硬盘实时存储技术研究,实现了红外与可见光输出图像数据的实时同步存储。系统采用XSW-640-TE1高分辨率SWIR相机模块和IMPERX ICL-B1411高分辨率数字相机输出的激光光斑和背景目标图像,选择核心控制器赛灵思Zynq-7000系列FPGA芯片ZYNQ XC7Z035-FFG676-2I作为主控单元,三星MZ-76E250 860EVO固态硬盘作为图像存储器件,实现两个相机输出图像的采集、处理和存储。本系统对系统总体技术方案、硬件和软件均进行了分析、设计和仿真验证。验证结果表明,系统可以实现对照射激光光斑的完整采集,解决了脱靶闪屏问题,将激光光斑图像数据以无压缩的BMP格式存储到硬盘中,同时可以对光斑质心提取并传输。