基于FPGA红外成像光谱数据处理系统研究

摘要

目标实时探测是红外成像光谱系统的重要研究方向之一.为了同时保障系统数据处理速度与光谱复现精度,研究了一种高速光谱反演系统.该系统由现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现,对干涉条纹图像进行非均匀性校正、加窗切趾,从而抑制干涉条纹数据中的直流噪声及杂散噪声;再经快速傅里叶变换、相位校正、光谱标定最终获得光谱分布.结果表明,本算法对杂散噪声具有很好的抑制效果,非均匀性系数由11.23%降低至1.05%;对光谱的反演实验中本系统获得的光谱分布形态与MATLAB结果基本一致,且在光谱细节部分的准确度更好一些;系统采用流水线工作方式缩短了数据处理周期,并且基于FPGA芯片的开发模块具有更强的兼容性.该系统具有处理速度快、体积小、稳定性高、兼容性强等优点,在红外目标实时探测领域具有很好的应用前景.