【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强系统及方法
[0001]本专利技术属于红外图像增强方法
,尤其涉及一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强系统及方法。
技术介绍
[0002]非制冷型红外探测器已被广泛应用于航空航天、医学、安防以及工业生产等
随着应用范围的不断增大,人们对于红外图像的要求也越来越高。然而,红外探测器在其工作的过程中,会受到环境温度、电路噪声以及探测器件工作温度波动等因素的影响,使得红外图像对比度较低、细节模糊。为了能够获得更高质量的红外图像,人们开始尝试构建图像处理系统,利用图像处理算法对原始的红外图像进行优化,增强红外图像的对比度,凸显图像细节。
[0003]当前,在构建的图像处理系统中常用的图像增强算法有直方图均衡化、中值滤波、拉普拉斯算子以及高斯滤波等方法。在这些方法中,直方图均衡化、中值滤波、拉普拉斯算子在算法上较为简单,易于实现,但此类方法在图像增强的同时,无法较好地保存图像中的细节。相较于前三种算法,高斯滤波增强效果更好,但计算量较大,使得整个红外图像处理系统运行速度无法满足应用需求,同时也需要较大的存储资源来缓存处理过程中所产生的数据。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的在于提供一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强系统,以实现增强图像的同时清晰地保留图像细节,达到保边增强的目的,同时减小计算量,提升运算效率。
[0005]为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:
[0006]一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强系 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强系统,包括非制冷型红外探测机芯、图像采集控制模块、主控制模块、芯片SRAM
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A、芯片SRAM
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B、双边滤波处理模块、伽马校正处理模块、图像输出模块、数模转换芯片和VGA输出接口,其特征在于:所述非制冷型红外探测机芯,与图像采集控制模块之间相交互连接,用于完成图像数据的采集;所述图像采集控制模块,与主控制模块之间相交互连接,用于根据需求配置非制冷型红外探测机芯的工作模式;接收和发送非制冷型红外探测机芯采集到的图像数据;所述主控制模块,其具有与图像采集控制模块相交互连接的第一端、与芯片SRAM
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A相交互连接的第二端、与双边滤波处理模块相交互连接的第三端、与芯片SRAM
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B相交互连接的第四端、与伽马校正处理模块相交互连接的第五端以及与图像输出模块相连接的第六端;用于控制双边滤波处理模块和伽马校正处理模块的运行,以及控制图像数据在芯片SRAM
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A和芯片SRAM
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B中的读写;所述芯片SRAM
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A,用于缓存非制冷型红外探测机芯开始采集图像数据;所述芯片SRAM
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B,用于缓存双边滤波处理后的图像数据;所述双边滤波处理模块,用于获取图像采集控制提供的图像数据,并进行双边滤波处理;所述伽马校正处理模块,用于对双边滤波处理后的图像数据进行伽马校正处理;所述图像输出模块经数模转换芯片与VGA输出接口相连,用于接收经过伽马校正后的图像数据,控制该图像数据的输出时序,使其与输出模式的时序要求相适应;图像输出模块输出的图像数据经模转换芯片进行数模转换处理后,通过VGA接口输出。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强系统,其特征在于:主控制模块由SRAM控制单元和流程控制单元组成;SRAM控制单元用于控制芯片SRAM
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A和芯片SRAM
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B的读写,其第一端作为主控制模块的第一端与图像采集控制模块相交互连接,第二端作为主控模块的第二端与芯片SRAM
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A相交互连接,第三端与流程控制单元的第一端相交互连接,第四端作为主控模块的第四端与芯片SRAM
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B相交互连接;流程控制单元用于控制双边滤波处理模块和伽马校正处理模块的运行,其第二端作为主控制模块的第三端与双边滤波处理模块相交互连接,第三端作为主控模块的第五端与伽马校正处理模块相交互连接,第四端作为主控模块的第六端与图像输出模块相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强系统,其特征在于:所述双边滤波处理模块,内设有4个FIFO缓存单元和一个随机存取存储器RAM,4个FIFO缓存单元用于缓存通过主控制模块获取芯片SRAM
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A中的图像数据,随机存取存储器RAM内预存的以亮度差值为地址构建的亮度邻近度权值查找表、像素点灰度值为地址构建伽马函数查找表,亮度邻近度权值查找表包含地址和亮度邻近度权值,伽马函数查找表包含像素点灰度值和伽马函数值。4.一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强方法,该方法利用权利要求1所述的一种基于FPGA的非制冷型红外图像增强系统进行图像增强,其特征在于,包括以下步骤:S1、图像采集...
【专利技术属性】
技术研发人员:张岱南,黄枝秀,邹嘉玮,金立川,钟智勇,文岐业,李强,张怀武,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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