星上时间延迟积分CCD拼接相机图像的实时处理

摘要

提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的时间延迟积分(TDDCCD图像实时处理方法以提高拼接成像系统输出图像的质量和视觉效果.首先,对TDICCD成像系统进行像元级非均匀性校正,去除像元响应差异、固定图形噪声和暗电流噪声;对图像进行了基于行极值的白适应中值滤波,去除了图像中的随机噪声和脉冲噪声.然后,对噪声处理后的图像进行图像增强,通过提取图像的低频和高频成分,实现图像细节信息的调整和对比度增强.最后,采用基于行的分段线性拉伸方式,提高图像的动态范围.设计了基于FPGA的TDICCD成像系统的图像实时校正处理结构,分析了算法占用的资源、算法计算误差和可靠性等指标.实验结果表明,提出的图像实时处理结构将图像输出信噪比均值由48db提高到52 db,图像非均匀性由3.41％降低到1.73％,图像的对比度显著增强,其动态范围提高了6％.