紅外視頻源模擬系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、紅外探測器采集的原始紅外視頻需要利用各種后續(xù)紅外硬件語言處理算法處理之后才能使用。這些硬件處理算法往往是通過FPGA或DSP實(shí)現(xiàn)的，因而受到了芯片本身的系統(tǒng)資源上限的制約，編程語言需要進(jìn)行必要的精簡，并且和PC上的處理軟件有很大不同。因此硬件處理算法的圖像處理效果相較于PC機(jī)端同功能的軟件算法仿真結(jié)果可能存在一些差距，實(shí)際視頻是連續(xù)運(yùn)動(dòng)，僅通過人眼視覺很難發(fā)現(xiàn)這些差距，造成實(shí)際熱像儀性能與仿真所反映性能不能完全一致。此外，紅外探測器貴重

2、且壽命有限，性能隨工作時(shí)間延長逐步下降，如果在調(diào)試過程中花費(fèi)大量時(shí)間，會(huì)縮短探測器的實(shí)際工作壽命，這就迫切需要一種紅外視頻源模擬系統(tǒng)代替操作復(fù)雜、壽命有限的紅外探測器提供原始紅外視頻源用于紅外軟硬件算法研究。
　　 本文提出了一種紅外視頻源模擬系統(tǒng)，并利用它輸出紅外模擬視頻進(jìn)行軟硬件算法對比，通過千兆全雙工網(wǎng)絡(luò)溝通PC機(jī)和硬件系統(tǒng)，定性對比移植后的硬件算法和PC機(jī)軟件算法之間的差異，以此作為改善硬件移植后的算法的依據(jù)，并對硬件移

3、植后算法的性能進(jìn)行評價(jià)。主要做法為:首先利用千兆網(wǎng)絡(luò)將由紅外探測器輸出的原始紅外視頻源傳輸?shù)絇C機(jī)進(jìn)行預(yù)存儲(chǔ)，進(jìn)而PC機(jī)將預(yù)存的原始紅外視頻發(fā)給硬件處理板進(jìn)行硬件算法處理并回接處理結(jié)果，最后PC機(jī)將預(yù)存的原始紅外視頻再利用同功能軟件算法仿真后與硬件處理后的紅外視頻逐幀進(jìn)行差值處理，定性得出硬件算法優(yōu)劣。通過在調(diào)試過程中不斷對比，最終使得紅外硬件算法處理結(jié)果與仿真結(jié)果達(dá)到一致。
　　 在本課題中，針對640x512、320×240

4、等多種視頻格式的紅外熱像儀設(shè)計(jì)了千兆以太網(wǎng)MAC(MediaAccessController)核，此MAC核使用UDP(UserDatagramProtocol)協(xié)議，利用PHY(PhysicalLayer)芯片與FPGA建立RGMⅡ(ReducedGigabitMediumIndependentInterface)接口，進(jìn)行最大1000Mb/s的全雙工通信;設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)傳輸板，構(gòu)建了軟硬件算法對比平臺(tái);上位機(jī)端軟件包含三個(gè)功能:紅外視頻