基于DSP和FPGA的嵌入式紅外圖像處理系統(tǒng)研究.pdf

1、紅外熱成像技術(shù)，是將不可見的紅外輻射轉(zhuǎn)換成可見圖像的技術(shù)。隨著紅外探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展，紅外熱成像系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于軍事、消防、電力、建筑、安防等領(lǐng)域，因此紅外圖像處理系統(tǒng)的研究有積極意義。
　　 分析了紅外焦平面器件成像非均勻性產(chǎn)生的原因；針對(duì)紅外目標(biāo)不同處理要求提出了紅外圖像處理的一般過(guò)程；針對(duì)紅外圖像處理的不同階段闡述了各種不同的紅外圖像處理算法。
　　 設(shè)計(jì)了一套以TI高性能DSP（TMS32C6416為核心處理器并且結(jié)

2、合FPGA（EP1C20F324C6）為協(xié)處理的嵌入式紅外圖像處理系統(tǒng)。系統(tǒng)中DSP承擔(dān)核心的紅外圖像處理任務(wù)，而FPGA則用作紅外圖像采集，預(yù)處理，視頻圖像顯示以及控制/狀態(tài)寄存器功能模塊。DSP與FPGA的接口設(shè)計(jì)利用了高性能DSP才有的PDT傳輸方式，提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率，節(jié)省了DSP的EMIF資源。硬件系統(tǒng)采用了高速PCB設(shè)計(jì)技術(shù)，采用了八層板結(jié)構(gòu)，源端阻抗匹配，信號(hào)包地等技術(shù)，提高了硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及信號(hào)的完整性。
　

3、　 在CCS軟件開發(fā)環(huán)境下，完成了兩點(diǎn)非均勻性校正算法。對(duì)FPGA內(nèi)部功能模塊進(jìn)行了劃分，著重介紹了紅外圖像接收與控制功能模塊。在QuartusII環(huán)境中，使用VHDL語(yǔ)言完成了程序設(shè)計(jì)并進(jìn)行了軟件仿真驗(yàn)證。
　　 利用我國(guó)自行研制的紅外攝像儀，在基于DSP和FPGA的嵌入式紅外圖像處理系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)際的兩點(diǎn)非均勻性校正程序測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)基本達(dá)到了紅外圖像兩點(diǎn)非均勻性校正的效果，硬件系統(tǒng)基本滿足了紅外圖像處理系統(tǒng)速