紅外圖像預(yù)處理系統(tǒng)研究.pdf

1、紅外焦平面陣列技術(shù)出現(xiàn)，對紅外探測器帶來革命性的變化，使用該技術(shù)的紅外探測器具備靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、集成度高的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于紅外視頻圖像的采集。然而由于制作工藝、材料等方面的因素限制，使用紅外焦平面陣列的技術(shù)的紅外探測器所采集的圖像一般會出現(xiàn)單元響應(yīng)非均勻、壞點(diǎn)盲點(diǎn)以及圖像邊緣模糊、對比度低等問題，這些問題將會嚴(yán)重影響圖像的質(zhì)量。因此在紅外視頻圖像處理的初步環(huán)節(jié)，需要建立一個圖像的預(yù)處理系統(tǒng)，對這些問題進(jìn)行修復(fù)。
　　

2、本文首先針對上述問題進(jìn)行理論分析，并給出對應(yīng)的處理算法。其中對于紅外圖像的非均勻問題，本文給出二點(diǎn)校正算法來處理，并給出出二點(diǎn)校正算法所用到的校正參數(shù)矩陣的計算方法以及偏移校正因子更新迭代式；對于壞點(diǎn)盲元問題，本文先給出盲元判定的準(zhǔn)則，然后給出基于壞點(diǎn)鄰近像元非線性濾波的方法以對盲元進(jìn)行修正處理；對于圖像邊緣模糊問題，本文給出了圖像特征的分析，通過直方圖均衡算法對圖像進(jìn)行圖像顯示效果的增強(qiáng)。
　　其次，本文根據(jù)前面的理論分析，為紅

3、外圖像設(shè)計出合適的信號預(yù)處理流程，給出以FPGA為數(shù)據(jù)處理核心的硬件系統(tǒng)設(shè)計方案，并根據(jù)方案對系統(tǒng)硬件需求進(jìn)行分析。分析主要針對硬件系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量以及存儲空間的要求展開討論。隨后本文圍繞硬件系統(tǒng)中關(guān)鍵模塊的實(shí)現(xiàn)展開討論，并給出這些模塊基于FPGA的實(shí)現(xiàn)方案。由于方案的實(shí)現(xiàn)涉及到 FPGA內(nèi)部多個數(shù)據(jù)處理模塊同時對外部DDR2進(jìn)行訪問操作，在本文后半部分針對該需求，給出DDR2并行化訪問的實(shí)現(xiàn)方案。為了應(yīng)對硬件電路體積受限的問題，本文采用