基于FPGA的紅外圖像處理系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紅外成像技術(shù)在軍事和民用方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是由于受紅外探測(cè)器件和實(shí)際環(huán)境的影響，紅外成像儀的成像效果還不夠理想，限制了紅外成像儀的發(fā)展。而在紅外成像儀的電子部分加入圖像增強(qiáng)等實(shí)時(shí)處理能使圖像質(zhì)量得到改善，并且能將圖像顯示在LCD上，便于觀察。
　　 本論文設(shè)計(jì)了基于FPGA的紅外圖像處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了圖像采集、傳輸、增強(qiáng)及LCD顯示等功能。圖像采集模塊設(shè)計(jì)出了圖像預(yù)處理過程中所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，完成了紅

2、外圖像從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)化。在圖像傳輸過程中，F(xiàn)PGA需要與DSP進(jìn)行通訊才能接收到圖像信號(hào)，在此采用Verilog語(yǔ)言設(shè)計(jì)了各通訊功能模塊的IP核，然后在FPGA系統(tǒng)中進(jìn)行硬件、軟件的構(gòu)建，達(dá)到各器件傳輸圖像信息的目的。為了改善圖像效果，解決紅外圖像對(duì)比度低、噪聲大等缺點(diǎn)，提出了一種自適應(yīng)平臺(tái)直方圖均衡化算法進(jìn)行增強(qiáng)處理。之后采用SOPC技術(shù)構(gòu)建圖像增強(qiáng)的硬件平臺(tái)，并編寫NiosⅡ程序，完成圖像增強(qiáng)的FPGA實(shí)現(xiàn)。LCD顯示模塊

3、主要任務(wù)是設(shè)計(jì)出LCD控制器，該控制器提供LCD工作驅(qū)動(dòng)時(shí)序，并將它封裝成IP核嵌入NiosⅡ系統(tǒng)中，方便NiosⅡ處理器控制LCD的工作。
　　 本系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)圖像的采集、傳輸、增強(qiáng)及顯示功能，完成了FPGA系統(tǒng)的硬件、軟件的設(shè)計(jì)，研發(fā)了SRAM、LCD等控制器的IP核，且各控制器都具有通用性強(qiáng)、靈活性大等優(yōu)點(diǎn)。在FPGA系統(tǒng)上，采用自適應(yīng)直方圖均衡化圖像增強(qiáng)處理后，圖像視覺效果明顯改善，對(duì)比度增強(qiáng)，成像效果理想，達(dá)到了本文的