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《基于fpga紅外圖像處理技術》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要本文在深入分析紅外焦平面陣列熱成像系統(tǒng)工作原理的基礎上,根據(jù)紅外圖像處理系統(tǒng)的實際應用,研究了相應的圖像處理算法,為使其實時實現(xiàn),本文對算法基于FPGA的高效硬件實現(xiàn)進行了深入研究。首先對瓜Ⅱ魄器件的工作原理和讀出電路結構進行了分析,敘述了相應的驅動電路設計原理和相關模擬電路的處理技術。然后,以本文設計的基于FPGA高速紅外圖像處理硬件系統(tǒng)為運行平臺,針對紅外溫差成像圖像高背景、低對比度的特點和系統(tǒng)中主要存在的非均勻性圖案噪聲,研究了非均勻性校正和直方圖投影增強算法的實時實現(xiàn)技術.還將基于FPGA的紅外圖像處理的
2、實現(xiàn)技術,拓展到一些空域、頻域及基于直方圖的圖像處理基本算法。其中以紅外增強算法作為重點,引入了一種易于FPGA實現(xiàn)、基于雙閾值調節(jié)、可有效改善系統(tǒng)成像質量的增強算法。并在FPGA硬件平臺上成功地實現(xiàn)了該算法。最后,本系統(tǒng)還將處理后的圖像數(shù)據(jù)轉化成了全電視信號,實時地顯示在監(jiān)視器上。實驗結果表明,本文設計的系統(tǒng),能夠很好地完成大容量數(shù)據(jù)流的實時處理,有效地改善了圖像質量,顯著提高了圖像顯示效果。關鍵詞:FPGA紅外焦平面陣列圖像增強數(shù)字信號處理實時顯示AbstractBasedontheanalysisoftheim
3、agingprincipleofInfraredFocalPlaneArray(mFPA)thermalimagingsystemanditspracticalapplication,aneffectiveIRFPAhardwaresystemforrealtimeimageprocessingWasdesignedinthispaper.Atfirst,thedesignofthedrivingcircuitsandtherelativeanalogcircuitsWaSdescribedbasedontheima
4、gingtheoriesandthereadoutcircuit’SarchitecturesofIRFIIAThenahigh·speedinflatedimageprocessingsystemWasdesigned.Consideringthecharactersofgreatbrightbackgroundandlowcontrastbetweentargetsandbackgroundofinfraredimagesandtheexitingnonuniformitynoise,thesystemimple
5、mentedthehistogramprojectionandtwopointnonuniformitycorrectionalgorithmsinrealtime.Furthermore,itcanalsobeusedinotherinfraredimageprocessingalgorithms,especiallytheimageenhancealgorithms.BasedOnthebroadresearchOilinfraredimageeilhallcealgorithms,aimageenhanceal
6、gorithmbasedOildoublethresholdsWaspropo∞dinthispaper,whichiseasytobeimplementedwithFPGAandhasalsobepracticedsuccessfully.Atlast,theprocessedimagesignalwastransformedintoRS-343-compatiblevideosignalanddisplayedonmonochromemonitor.Experimentalresultsdemonstrateth
7、atthedesignedsystem伽notordyprocesslargedatastreaminrealtimebutalsoimprovetheimage’Squalitygreatly.DuetotheintroductionofFPGA,theprocessingabilityoftheinfraredimageprocessingsystemWasgreatlyimproved.Keyword:FPGAInfraredFocalplanearrayimageenhancedigitalsignalpro
8、cessingreal-timeprocessing聲明獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內容外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所作的任何