双波段红外图像融合系统的设计及实现

摘要

热红外探测仪具有探测距离远、夜间工作能力强、隐蔽性好的优点。不同红外波段之间成像具有较强的互补性，将不同波段图像融合可以得到关于场景更准确、可靠的描述，因此双波段图像融合是近年来红外图像处理领域研究的热点。研究双波段红外图像融合硬件系统，对融合实时性提高和工程化实现具有重要的现实意义。
　　本文在分析国内外融合系统研究发展状况的基础上，阐述了双波段图像融合的基本原理，提出了基于FPGA和DSP的双波段红外图像融合系统的设计方案。根据CycloneⅢ型EP3C80 FPGA的特点，设计了视频解码电路以及在FPGA上实现的各功能模块电路，包括采集模块、非均匀校正模块，用硬件描述语言编写了各功能模块程序并对各部分进行了功能仿真；设计了在TMS320 DM642 DSP上实现的融合电路，包括DSP硬件电路、视频编码电路，并根据软件实现流程图分别编写了融合功能程序及视频编码芯片配置程序；将经过FPGA接收并处理的数据通过DM642的视频口传输给DSP，简化了器件通信方式。
　　最后对系统进行了调试，并进行了实验测试，表明本系统设计的可行性和有效性。

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第一章 绪论

1.1双波段图像融合的概念

1.2研究背景及意义

1.3国内外研究现状

1.4本文主要内容及章节安排

第二章 双波段图像融合的基本原理

2.1红外中长波图像的目标背景特点

2.2红外中波与长波的融合算法

2.3算法硬件化分析

2.4本章小结

第三章 系统设计方案

3.1系统硬件设计

3.2系统软件设计

3.3本章小结

第四章 图像的解码与预处理子系统

4.1视频图像原理

4.2视频图像的解码

4.3图像采集模块

4.4预处理模块

4.5本章小结

第五章 图像融合子系统

5.1图像的融合电路

5.2多线程系统

5.3图像融合的多线程开发

5.4视频图像编码电路

5.5本章小结

第六章 系统调试

6.1系统调试

6.2结果分析

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1本文工作总结

7.2下一步工作及展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢