紅外熱成像系統(tǒng)實現(xiàn)及其圖像增強技術(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，紅外探測器在成像的過程中會出現(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)中通過實時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時處理提供了可靠的硬件基礎(chǔ)。本文針對圖像的非均勻性、盲元及圖像模糊問題，設(shè)計紅外熱成像系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，并實現(xiàn)了其中的圖像細節(jié)增強算法。
　　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定的兩點校正算法解決圖像

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，對系統(tǒng)中所采用的處理算法進行了深入的分析，評估系統(tǒng)的靜態(tài)資源和動態(tài)資源的消耗，得到了紅外熱成像系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方案。方案詳細給出了紅外圖像采集、處理、輸出模塊的設(shè)計和實現(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器驅(qū)動模塊的設(shè)計；紅外圖像處理模塊中并行化、流水線式及乒乓緩存機制實現(xiàn)數(shù)