【摘要】：紅外圖像是一種能反映出環(huán)境中紅外輻射能量信息的特殊圖像,其包含著可見光圖像所沒有的特殊信息,在軍事和民用方面有獨特的價值。紅外成像系統(tǒng)就是一種可以獲得紅外圖像的電子產品,通過紅外成像系統(tǒng),人們可以方便地對紅外圖像進行觀察、分析和應用。隨著紅外成像系統(tǒng)在更多的行業(yè)中被應用,市場對紅外成像系統(tǒng)的要求也越來越高。現(xiàn)有的紅外成像系統(tǒng)都具有一種擋片結構,會在成像過程中間歇性打下?lián)跗瑢е录t外成像中止,無法實現(xiàn)無間斷地實時成像,限制了紅外成像系統(tǒng)在實際應用中的表現(xiàn)�；谶@一問題,本文設計了一種新型的無擋片紅外系統(tǒng)。本文首先分析了紅外成像的流程,歸納了紅外數(shù)字圖像的特點,對傳統(tǒng)的擋片系統(tǒng)作用進行分析。取消擋片結構會對紅外圖像的成像質量產生影響,針對這一情況,在普通非均勻性校正的基礎上,文章提出了一種預存本底信息的兩點校正方法,實現(xiàn)了無擋片的非均勻性校正。針對圖像噪聲,在多種去噪方式中使用中值濾波的方式濾除紅外圖像的噪聲,并提出了一種快速中值濾波算法,方便其在紅外成像系統(tǒng)中實現(xiàn)。針對紅外圖像細節(jié)不清晰,使用了圖像分層的思路,根據(jù)雙邊濾波的思路,本文提出了一種快速雙邊濾波的方法,可以實現(xiàn)圖像的背景層和細節(jié)層分離。由于紅外圖像的灰度級集中,對背景層的圖像使用雙平臺直方圖的處理方式,調整圖像的灰度分布。最后對處理后的背景層圖像和細節(jié)層圖像進行融合和壓縮處理,實現(xiàn)無擋片紅外圖像的視覺效果提升。在無擋片的算法基礎上,設計了新型的無擋片紅外成像系統(tǒng)硬件結構,確定了以FPGA為紅外成像系統(tǒng)的核心處理平臺,分析了系統(tǒng)的硬件模塊和實現(xiàn)功能,并為了實現(xiàn)新型的無擋片成像功能設計新的模塊,對其中的芯片進行選型。以此為基礎設計了無擋片紅外系統(tǒng)的原理圖和繪PCB版圖,對具體的布局布線規(guī)則進行了總結。得到了可以穩(wěn)定工作的紅外成像系統(tǒng)硬件。最后結合FPGA內部特點,以紅外圖像算法為基礎,用模塊化的思路設計了FPGA內部程序,將算法模塊結合入紅外成像系統(tǒng)硬件中,得到了可以實時無間斷輸出高質量紅外圖像的完整紅外成像系統(tǒng)。
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第一章 緒論在 2012 年，浙江大立科技和北方廣微相繼公布其研發(fā)出的非制冷焦平面紅外探測器，均有多種像元距離及面陣大小，體現(xiàn)了國內非制冷紅外探測器技術的飛速發(fā)展。1.3 紅外成像系統(tǒng)由于紅外成像的本身特征，將探測器接收到的紅外熱輻射信息轉化為灰度圖像，，還需要完整的紅外成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過光電轉換、數(shù)模轉換、數(shù)字信號處理等過程，最后得到可視的圖像，該過程如圖 1-1 所示。

圖 1-2 Plug612 機芯實物圖表 1-1 Plug612 機芯部分技術參數(shù)號 Plug612類型 非制冷紅外焦平面640 512寸 12μm 40mk/f1.0/25℃壓 DC：4~6V1.8W44.5mm 44.5mm 37.2mm90g途徑提升紅外成像系統(tǒng)的最終圖像質量和水平，就目前情況來說，進一步提升度大，因此該方法并非最佳選擇；二算法，結合數(shù)字信號處理方法，對圖像做
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TN21;TN791

【參考文獻】

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本文編號：2673090