基于NiosⅡ的红外热像仪OSD显示与功能实现

摘要

为了辅助视频监控，往往需要在视频图像上叠加一些辅助的图形和字符信息，因此OSD字符叠加系统在各种视频监控系统中的应用越来越广泛。
　　 本文研究的OSD系统是集成于红外热像仪系统的一部分，它为红外热像仪提供了一个人机交互的平台。OSD系统以菜单的形式叠加在视频图像上，菜单选项包括了全部的图像处理算法以及一些功能操作。用户根据菜单的提示，就能够自主控制各种功能的执行和算法的开启，使得用户对热像仪的操作更加直观、方便。
　　 本文的OSD系统利用了NiosⅡ软核和FPGA的硬件资源，所有功能在一片FPGA上完成。视频数据由菜单字符数据和图像数据两部分组成，菜单字符数据直接叠加在图像数据之上，可以根据需要决定叠加功能的开启或关闭。整个系统包括按键编码、命令解析、字符叠加、视频显示控制和功能函数实现几个部分，具体涉及的工作包括FPGA硬件逻辑开发、NiosⅡ软核的开发、单片机的开发、操控板硬件电路的设计制作与调试等。最后，通过对系统实际运行情况的分析，对OSD系统做进一步的优化调整。
　　 本文最终完成了红外热像仪OSD系统的创建，由外部按键就可以控制屏幕菜单切换以及菜单项相应功能的实现，实际运行的效果完全满足性能要求，为热像仪的用户提供了易于操作的人机交互界面。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1概述

1.2 OSD系统研究现状

1.3 NIOS Ⅱ简介

1.4本文OSD系统实现方案

1.5本文的具体研究工作

2 OSD系统详细方案说明

2.1红外整机架构介绍

2.2 OSD系统的性能参数及功能要求

2.3 OSD系统架构

2.4 OSD系统开发流程

3 OSD系统各部分软件及逻辑的实现方法

3.1单片机软件流程介绍

3.1.1中断方式的设计及组合键判断

3.1.2定时器的设计及长按键的判断

3.1.3 OLED亮度、对比度调节

3.2 Nios Ⅱ系统的创建及按键解析程序流程介绍

3.2.1 FPGA中Nios Ⅱ软核开发流程简介

3.2.2初期硬件平台的搭建——创建Nios Ⅱ系统模块

3.2.3 Nios Ⅱ软件部分设计

3.3 FPGA硬件部分菜单叠加程序流程介绍

3.4视频显示控制程序介绍

3.4.1黑白全电视信号的组成

3.4.2视频显示控制程序的实现方法

4 OSD系统部分功能函数的实现

4.1白热/黑热

4.2伽马校正

4.2.1伽马校正的原理

4.2.2伽马校正的具体实现方法

4.3瞄准分划线

4.4显示校轴

5硬件具体实现方案讨论及相关问题研究

5.1操控板硬件介绍

5.2整机硬件介绍

5.3 OSD系统实际应用效果分析

6结束语

6.1本文工作总结

6.2本系统对于旧有版本的改进

6.3有待进一步完善的工作

致 谢

参考文献