紅外熱成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及其圖像增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、隨著紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展，紅外成像已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、導(dǎo)航、遙感等眾多領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。由于受到研制工藝、水平和材料的限制，紅外探測(cè)器在成像的過程中會(huì)出現(xiàn)非均勻性、盲元及圖像模糊等問題，這些問題的存在嚴(yán)重影響了圖像的視覺效果。然而，在目前技術(shù)條件下，單純通過提高探測(cè)器件的制造工藝和技術(shù)來消除這些問題是非常困難的。因此，最有效的解決辦法是在紅外熱成像系統(tǒng)中通過實(shí)時(shí)圖像處理來消除這些問題。目前，F(xiàn)PGA等可編程邏輯器件得到越來

2、越廣泛地應(yīng)用，其硬件高速并行化和流水線式的處理能力為紅外圖像實(shí)時(shí)處理提供了可靠的硬件基礎(chǔ)。本文針對(duì)圖像的非均勻性、盲元及圖像模糊問題，設(shè)計(jì)紅外熱成像系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并實(shí)現(xiàn)了其中的圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)算法。
　　首先，介紹了課題的研究背景、紅外熱成像技術(shù)及圖像增強(qiáng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并給出了紅外熱成像系統(tǒng)的通用設(shè)計(jì)模型。根據(jù)紅外熱成像系統(tǒng)中存在的非均勻性和圖像模糊問題，選擇了相應(yīng)的處理算法。其中，采用基于同一均勻輻射源標(biāo)定的兩點(diǎn)校正算法解決圖像

3、中的非均勻性，采用直方圖均衡算法解決圖像中的模糊問題。針對(duì)紅外熱成像系統(tǒng)中存在的盲元問題，給出了一種自適應(yīng)的鄰域插值算法。
　　其次，對(duì)系統(tǒng)中所采用的處理算法進(jìn)行了深入的分析，評(píng)估系統(tǒng)的靜態(tài)資源和動(dòng)態(tài)資源的消耗，得到了紅外熱成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案。方案詳細(xì)給出了紅外圖像采集、處理、輸出模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。作者的主要工作包括，紅外圖像采集模塊中紅外焦平面探測(cè)器驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)；紅外圖像處理模塊中并行化、流水線式及乒乓緩存機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)