基于DSP的紅外圖像預(yù)處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì).pdf

1、隨著紅外成像技術(shù)的不斷發(fā)展和紅外焦平面陣列(IRFPA)圖像傳感器的日益成熟，IRFPA被廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)和商業(yè)等領(lǐng)域的多種成像系統(tǒng)中。典型應(yīng)用包括導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空測(cè)量、紅外前視系統(tǒng)、紅外搜索跟蹤器、海關(guān)緝私、海上救援設(shè)備、森林消防等等。這些應(yīng)用對(duì)紅外成像質(zhì)量的要求越來越高，并且其體積越來越小。紅外視頻圖像數(shù)字預(yù)處理系統(tǒng)是紅外焦平面陣列探測(cè)器必備的后處理電路，對(duì)成像質(zhì)量的影響越發(fā)重要。本文提出了以TMS320C6203B數(shù)字信號(hào)處理器

2、為核心處理器實(shí)現(xiàn)紅外焦平面視頻圖像數(shù)字預(yù)處理系統(tǒng)的方案，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能、工作過程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析和說明。為了提供整個(gè)系統(tǒng)的處理精度，選用了高精度視頻A/D轉(zhuǎn)換器，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了非均勻性校正、壞元處理和自動(dòng)增益控制，從而保證了系統(tǒng)的精度和抗噪聲性能。為了提高本系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，對(duì)輸入紅外圖像數(shù)據(jù)的處理采用了特殊的方式，從而使系統(tǒng)的延時(shí)控制在2ms以內(nèi)，滿足了絕大多數(shù)應(yīng)用的要求。 該方案硬件電路包括兩路視頻

3、A/D、數(shù)據(jù)緩沖同步FIFO、DSP、FPGA、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、視頻合成等功能模塊。系統(tǒng)能夠完成對(duì)IRFPA信號(hào)的正確讀出，并將讀出的兩路視頻模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)FIFO緩沖后進(jìn)入存儲(chǔ)器，之后經(jīng)過中心數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行必要的處理，包括圖像信號(hào)的增益和偏置控制，非均勻性校正，壞元檢測(cè)、存儲(chǔ)、替代以及顯示變換等，最后輸出標(biāo)準(zhǔn)的PAL制模擬視頻信號(hào)，并按照一定的接口標(biāo)準(zhǔn)向下一級(jí)處理系統(tǒng)傳送數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。本文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)中各個(gè)功