基于FPGA和DSP的红外图像盲元系统的应用

介绍了一种基于高速数字信号处理器TMS320DM642和FPGA的红外图像采集和处理系统,阐述了该系统的硬件组成、工作原理,并详细描述了视频编码单元、图像处理单元和视频输出单元等模块构成和设计方法,分析了系统各个关键技术环节。

高灵敏面阵红外相机实测图像盲元检测与补偿方法

使用面阵红外相机,可大大提高成像视场角,使大视场高空间分辨率红外成像成为可能,但是高辐射分辨率面阵相机具有高灵敏度,在进行挂飞实验时,会实时的产生盲元,凭借硬件升级无法完全避免盲元产生的问题,因此对红外图像有效进行盲元检测和补偿成为需要研究的课题。本文提出一种改进的基于场景的盲元检测方法,通过对连续时域红外图像求均匀背景图像得到差值图像,结合三梯度检测法,利用空域灰度中值和梯度绝对值之间的关系,设置阈值对盲元进行判别,在进行盲元补偿后得到处理后的图像。实验结果证明该方法效果明显,能有效地检测到连续的盲元块,检测更加准确,在后续进行盲元补偿时,图像质量也进一步提升。

基于DSP的红外成像系统与盲元处理算法设计

研制了一种基于TMS320DM6437与FPGA的红外热成像系统。在介绍系统总体结构的基础上,详细介绍了FPGA时序设计以及DM6437视频处理子系统(VPSS)的控制时序。系统多次测试结果表明,基于DM6437与FPGA的红外热成像系统具有较高的实时性、稳定性,实时帧频达到50 Hz。最后在本系统平台上运用实时盲元处理算法,有效地消除了盲元,提高了红外图像质量。

红外图像盲元自适应检测及补偿算法

基于场景的盲元检测与补偿算法能有效地克服固定和随机盲元造成的图像亮点与暗点,提高探测器成像质量。通过将待检测图像分解为盲元目标和一般背景,建立迭代修正的背景预测模型提高预测准确度,并根据盲元和正常像元的残差能量统计差异完成单帧图像盲元检测。依据盲元缓变特征,利用建立的背景预测模型和盲元检测结果设计补偿算法,实现了单帧和序列图像的快速盲元补偿。结果表明:该算法对孤立和连续盲元均能准确检测,校正效果好,是一种有效、实用和易于软、硬件实现的在线检测及补偿算法。

基于通用DSP的红外焦平面视频图像数字预处理系统

为改善红外焦平面阵列探测器成像质量,提出了以高速数字信号处理器为核心的红外焦平面视频图像数字预处理系统,给出了系统的硬件框图和红外图像处理的主要算法实现,对系统的功能、工作过程和关键性技术进行了分析说明.测试结果表明,该系统的积分时间在0.5-5ms内可调,帧频在25-50Hz可调处理延时不超过2ms,实时性和稳定性好,可以作为多种型号军用红外探测器的后处理电路,具有一定的通用性.

多波段实时红外图像信号采集处理系统的设计

介绍了一种高精度、实时红外图像采集处理系统的原理、构成及特点 .系统选用 12 Bit高速 A/ D转换器 ,并采用 CPL D进行时序逻辑电路设计、采用 DSP进行非均匀性校正 。

基于PCI总线的实时红外图像采集处理系统

简单介绍了PCI总线的特点、数据传输协议以及作为专用PCI总线协议控制芯片的美国AMCC公司生产的S5 933的功能结构 ,并介绍了一种采用PCI总线作为数据传输接口的高速实时红外图像采集处理系统。该系统采用DirectDraw技术实时显示红外图像 ,减少了系统的响应时间 。

利用DSP图像处理系统实现红外焦平面阵列的非均匀性校正

实用化、实时的非均匀性校正是红外焦平面器件应用的一个关键技术。根据两点校正法的原理,提出了一种利用 DSP 图像处理系统对红外焦平面阵列非均匀性进行校正的新方法。实验结果表明,此方法可以应用于实时红外视频图像的处理,并能达到较好的效果。

基于FPGA的红外图像处理算法的测试系统

为识别和提取红外图像中的有用信息,红外系统常采用各种算法处理采集到的数据。随着红外技术的不断发展,与红外相关的图像处理算法层出不穷。除了常规的图像处理算法外,为了提高人眼对红外图像的识别率,伪彩色编码技术也常被使用。为了便于在实际应用选取最佳的红外图像处理算法,基于FPGA设计了红外图像处理算法的测试系统,该系统能集成与红外相关的常见图像处理算法和实时添加的自定义图像处理算法,并利用显示终端对红外图像数据进行实时验证,通过对彩虹编码、热金属编码与图像锐化算法的测试试验,表明了该测试系统的实用性。

基于温度梯度的电力设备红外图像盲元块补偿

红外设备的成像质量直接决定了电力设备红外诊断的准确度。盲元问题作为影响成像质量的重要因素,得到了广泛的关注。现有的盲元补偿算法对单一盲元点均有较好的补偿效果,但缺乏对盲元块和边缘位置盲元的适应性,存在算法复杂、补偿精度不高、易造成边缘模糊等问题。基于传热学温度梯度基本理论,提出了一种新的基于梯度变化的补偿算法。先确定盲元块大小,再计算盲元块周围同样大小正常像元块的灰度均值,通过像元块灰度均值的差确定盲元块所处位置及梯度变化方向,最后选取合适像元块,计算其沿梯度变化方向各像元间的灰度变化系数对盲元块进行补偿。实验结果表明,相比传统补偿算法,基于梯度变化的补偿算法的峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)分别提高了0~14 d B,0~0.002 8,对红外图像中的盲元块具有较好的补偿效果。可以在实际红外系统中实现对电力设备红外图像盲元块的有效补偿,提高故障定位精度。

红外图像实时处理系统设计

随着非制冷焦平面阵列 (UFPA)红外探测器的日益成熟 ,热成像技术越来越广泛应用于公安、消防、军事、医学、监控等领域 ,各具特色的热像仪应运而生。系统采用法国SOFRADIR 32 0× 2 4 0探测器芯片 ,与FPGA、高速DSP和现代图像处理技术相结合构成实时红外成像及处理系统。对系统涉及的关键技术和实现方法进行了分析 ,对图像滤波。

一种新的红外焦平面阵列盲元处理算法

为了有效检测和补偿红外焦平面阵列(IRFPA)的盲元,提出一种IRFPA盲元即时处理的新算法。该算法利用红外系统实时成像过程中盲元与有效像元的窗口响应率存在的显著差异性,实现盲元的快速检测;依据图像信息的时空相关性实现盲元的在线补偿。最后给出了盲元处理的硬件实现过程。实验结果表明:该算法流程简单,通用性强,能够对系统工作过程中随机出现的盲元进行即时检测和补偿,在实际工程中具有较大的应用价值。

红外跟踪测量系统图像处理电路的设计

根据任务和功能要求,设计了一种应用于红外跟踪测量系统的图像处理电路。介绍了电路的实现功能、设计构架、硬件组成和对外接口等,进行了模块划分和模块描述。该电路以内含嵌入式处理器的高性能FPGA为核心,复杂计算由嵌入式处理器编程实现,满足任务功能要求,提高了系统集成度和可靠性。

基于软核的高分辨率红外图像处理系统设计与实现

高分辨率是红外成像技术的发展方向。为了实现高分辨率红外成像系统实时处理,提出一种基于SOPC技术的解决方案。以软核CPU Micro Blaze为核心构建软硬协同处理架构,完成非均匀校正、图像降噪、直方图均衡等图像处理,解决大数据量图像高速处理问题,满足实时性要求。相比于传统FPGA+DSP的硬件架构,该方案易于实现低功耗和小型化,且可靠性高、通用性强。设计的高分辨率红外图像处理系统具有清晰度高、对比度高、图像细节清晰等优点。

车载红外热成像图像处理系统的构建

为解决车载红外热成像存在噪声含量大、清晰度低等问题,从硬件和软件两个方面出发,构建车载红外热成像图像的处理系统。系统硬件部分在存储器的基础上,内嵌存储器扩大系统存储量。安装PCB元件并从电源管理电路、驱动电路及模数转换电路等多个方面实现电路的具体设计。在硬件系统搭建完成基础上,构建系统的软件功能,车载红外热成像为软件功能提供初始图像信息,分别设计了图像滤波处理、红外图像增强、非均匀性校正、盲元补偿处理和伪彩色压缩编码模块等,实现图像处理功能。为验证车载红外热成像图像处理系统可行性,进行了系统测试,结果表明:与传统图像处理系统相比,车载红外热成像图像处理系统功能提升了0.78%,且在复杂环境下稳定性能更高。

基于曲面拟合的红外图像盲元检测方法

针对传统红外图像盲元检测方法采用固定检测阈值和不能兼顾全局非均匀性的问题,提出了一种基于曲面拟合的盲元检测方法。首先分析了有效像元和盲元在灰度分布三维图上的显著差别,进而提出整幅本底图像的曲面拟合方法,然后用拟合后的曲面值作为比较基准运用3σ原则进行盲元检测。使用拟合后的曲面值替代固定基准能够消除探测器响应非均匀性对盲元检测的影响,提高盲元检测的准确性和有效性。进一步开展了验证实验和比较实验,实验结果表明该方法比直接运用3σ原则法检测精度更高、更有效。

CBERS-1红外遥感器图像处理系统设计

红外多光谱扫描仪（IRMSS）是中巴地球资源卫星（CBERS）上的重要有效载荷之一。其获取的红外图像可以在国民经济的各个领域得到广泛应用。但是由数传系统传回的图像数据不能直接用,必须经过相应的处理。文章介绍的内容就是如何设计一个处理系统,将这种不可直接用数据经过解码和图像格式的处理,得到可视图像;经过图像预处理,得到零级图像;经过相应的辐射校正处理,得到一级图像:经过几何校正处理,得到二级图像产品,提供给其它经济各部门加以应用。

基于FPGA的红外成像系统及图像处理算法

红外成像技术一直是光电子领域的热点课题,由于受红外自身成像特点、红外探测器件工艺限制及成像环境的影响,导致红外图像噪声大、对比度低,造成红外图像待测目标模糊、图像信噪比较低、无法有效识别目标等问题。同时,传统红外图像处理系统往往无法在提升红外视频图像质量的同时兼顾图像处理速度。因此为提升硬件条件下的红外图像质量和图像处理速度,本文采用FPGA作为红外图像处理系统核心处理器,搭建集图像采集、视频解码、数据缓存及显示等功能的红外图像成像系统,并基于该系统提出一种改进的红外图像处理算法提升红外图像质量,包括改进的中值滤波算法、伽马变换与直方图均衡化组合算法以及改进的伪彩色变换算法。仿真和系统实验结果表明本文提出的红外图像处理算法可以有效地改善红外成像质量并保持红外图像的处理速度,提升了红外成像系统的性能。

高炉料面红外摄像仪及计算机图像处理系统的开发应用

1 概述 高炉是一个在高温高压条件下冶炼生铁的密闭反应器.目前,高炉工长主要通过常规的温度、压力、流量和煤气成分等检测结果来判断炉况、操作高炉.对高炉工长来说,高炉仍然是一个黑匣子.

红外热像仪微机图像处理系统

针对ＡＧＡ７８０热象仪图像信号和扫描方式的特征，研制了一套热像仪微机图像处理系统，因而大大增强了热像仪的热图分析和处理手段，拓宽了红外热成像技术的应用领域该系统不仅结构简单、功能强和实时性好，而且可靠性高、成本低。