基于FPGA的红外焦平面阵列实时非均匀性校正

提出了一种以FPGA为核心的焦平面器件实时非均匀性校正方法,能够实时地完成非均匀性校正系数的在线计算、红外图像的非均匀性校正。采用浮点乘法器、浮点除法器进行运算,提高了计算精度。采用并行处理结构和流水线技术,使系统的处理速度达到20 M×12 bit/s,特别适用于大面阵、高帧频红外焦平面成像系统。系统仅使用一片FPGA,有利于系统的小型化。

基于ADSP-TS101的IRFPA实时非均匀性校正模块的设计

简要介绍了基于神经网络的非均匀性校正算法的优点和实现难点。根据ADI ADSP-TS101 DSP的特点,对神经网络校正算法的数据流图,运算结构进行优化,详细论述了优化方法。所设计的校正模块采用DSP+FPGA结构,具有独立灵活的输入输出接口,可以作为一个独立的模块嵌入到当前的红外信号处理系统中,满足工程应用需求。

红外焦平面条带状非均匀性校正硬件实现方法

红外焦平面阵列条带状非均匀性严重影响了其成像质量,大大限制了它的应用。实现了一种基于FPGA的红外焦平面阵列条带状非均匀性实时校正系统,该系统以中值红外均衡算法为核心,针对算法以及FPGA的特性进行了优化,单帧内可进行条带状非均匀性的校正,硬件仿真结果表明:处理效果显著。系统处理速度快、资源占用量小,可以作为一个独立模块嵌入到红外焦平面成像与处理系统中,实现条带状非均匀性的实时校正,有很高的实用性与可扩展性。

红外焦平面阵列多点校正方法的改进

为了提高红外焦平面阵列多点实时非均匀性校正的速度,提出多点压缩校正的新方法。介绍了多点压缩校正方法的原理,在此基础上详细阐述了多点压缩的硬件实现过程,并通过与传统多点校正方法的比较,说明了多点压缩校正方法的有效性。实验结果表明多点压缩校正具有计算量小、实时校正速度高、校正后图像的残余非均匀性小等优点。

新型耦合数据驱动模型在降雨径流模拟中的应用研究

为解决传统数据驱动模型的不足,使其能实现降雨径流过程高精度连续模拟,提出新型耦合数据驱动模型——PEK,即:基于偏互信息的输入变量选择、基于新型集成神经网络的出流量预测和基于K最近邻模型的出流量误差预测。PEK模型具有以下特点:(1)提出了基于分离式选择策略和滑窗累积雨量的模型候选输入向量,并与基于偏互信息的输入变量选择方法联合使用,提高了输入信息的充分性和无冗余性,对建立精度高、泛化能力强的高质量模型意义重大;(2)提出了新型集成神经网络——EBPNN及其率定方法。联合使用NSGA-II多目标优化算法和早停止Levenberg-Marquardt算法,通过一次优化过程同时确定全局最优个体网络个数、各个体网络拓扑结构和网络参数。个体网络权重由基于AIC信息准则的权重优选方法确定。EBPNN在模拟精度和网络复杂度间取得了良好折衷,精度高、泛化能力强、率定结果客观;(3)PEK模型能够进行多步外推预报,实现了非实时校正模式下的高精度连续模拟,增长了预见期;(4)PEK模型不需要进行流域状态变量的计算,仅需初始出流量就可进行出流量的连续模拟。在呈村流域应用PEK和CLS两个数据驱动模型进行次洪降雨径流模拟及精度比较。结果表明PEK模型使用简便,模拟精度高于CLS模型,实现了多步外推的高精度连续模拟,增长了数据驱动模型的预见期。

焦平面制冷红外热像仪信号处理系统设计

随着焦平面制冷阵列(IRFPA)红外探测器制造工艺的日益成熟,制冷热像仪以其成像质量好,分辨率高等特点在军事、公安、监控等领域有着广泛的应用前景。采用法国SOFRADIR320×256焦平面制冷中波红外探测器,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。分析了与红外热像仪成像质量密切相关的红外信号处理系统关键技术和实现方法,详细描述了实时非均匀性校正、图像采集、直方图均衡等算法以及在系统设计中应注意的问题。

Pole-placement self-tuning control of nonlinear Hammerstein system and its application to pH process control

By taking advantage of the separation characteristics of nonlinear gain and dynamic sector inside a Hammerstein model, a novel pole placement self tuning control scheme for nonlinear Hammerstein system was put forward based on the linear system pole placement self tuning control algorithm. And the nonlinear Hammerstein system pole placement self tuning control(NL-PP-STC) algorithm was presented in detail. The identi fication ability of its parameter estimation algorithm of NL-PP-STC was analyzed, which was always identi fiable in closed loop. Two particular problems including the selection of poles and the on-line estimation of model parameters, which may be met in applications of NL-PP-STC to real process control, were discussed. The control simulation of a strong nonlinear p H neutralization process was carried out and good control performance was achieved.