红外焦平面阵列实时非均匀性校正研究

摘要

本文首先建立了红外图像的实时处理平台.实时处理平台是基于PC机及DSP高速数字信号处理板构成的主从式结构系统.在建立红外图像实时处理平台的基础上,进行了红外焦平面阵列实时非均匀性校正算法研究.具体内容包括两点实时校正、多点实时校正、多点压缩实时校正.在此基础上,又进行了红外图像的增强处理.根据课题的需要本文研制了一套嵌入式图像处理系统.该系统具有小型化、便携式、低功耗、低成本的特点.系统包括图像信号的预处理模块、图像信号的采集模块、可编程逻辑电路模块、高速信号处理模块及图像显示模块.本文从实时系统的数据传输方法和核心校正算法两个方面进行了创新性地研究.第一、提出了利用DMA进行数据拼接传输的新方案.第二、提出了多点压缩校正的新方法.通过本文的研究,达到了对红外焦平面阵列进行实时非均匀性校正的目的,同时研制了一套基于DSP的嵌入式图像处理系统,为下一步嵌入式红外成像系统的产品化奠定了坚实的基础.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2红外成像技术的国内外发展现状

1.2.1红外成像技术的发展

1.2.2红外成像系统的分类

1.3红外成像技术的应用及研究意义

1.3.1庞大的军用领域

1.3.2民用市场具有广阔的前景

1.3.3自行研制红外成像系统的意义

1.4课题研究的主要内容

2红外成像系统实时性能的研究

2.1引言

2.2红外实时成像系统的构成及原理

2.2.1实时系统的构成及芯片介绍

2.2.2实时系统的原理

2.3系统实时实现过程

2.3.1图像数据采集部分的实现

2.3.2图像数据处理部分的实现

2.3.3图像数据显示部分的实现

2.4系统实时性能分析

2.5实验结果

2.6本章小结

3实时非均匀性校正算法研究及实现

3.1引言

3.2红外焦平面阵列非均匀性的定义及其来源

3.2.1非均匀性的定义

3.2.2非均匀性的来源

3.3校正方法的实时实现

3.3.1两点校正方法的实时实现

3.3.2多点校正方法的实时实现

3.3.3多点压缩校正方法的实时实现

3.4三种校正方法的比较

3.4.1实时校正速度的比较

3.4.2校正后的图像视觉效果的比较

3.4.3校正后的残余非均匀性的比较

3.5图像的增强处理

3.5.1直方图均衡

3.5.2实验结果比较

3.6本章小结

4嵌入式图像处理系统的研制

4.1引言

4.2嵌入式图像处理系统的特点

4.3嵌入式图像处理系统的研制

4.3.1系统方案设计

4.3.2软件设计阶段

4.3.3硬件设计阶段

4.3.4系统集成调试阶段

4.4实验结果

4.5本章小结

5结论

致谢

参考文献

附录A红外焦平面实时非均匀性校正系统

附录B嵌入式图像处理系统平台

附录C TMS320VC5416管脚描述

附录D攻读博士学位期间发表的论文

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