【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外成像，特别是涉及一种基于fpga的红外成像系统及电子设备。
技术介绍
1、红外图像在许多领域都有着广泛的应用，如军事、安防、医疗、工业检测等。然而，红外图像在获取和传输过程中往往会受到各种噪声的干扰，这些噪声会降低图像的质量和可读性，影响后续的分析和处理。同时，由于红外图像本身的特点，存在如对比度较低、细节不够清晰等问题，也需要进行增强处理来提高图像的质量。
2、常见的传统的红外图像去噪方法包括均值滤波、中值滤波等。均值滤波虽然简单，但容易导致图像边缘模糊；中值滤波对椒盐噪声有较好的抑制效果，但对于其他类型的噪声效果有限。此外，还有一些基于小波变换等的去噪方法，但这些方法往往计算复杂度较高，实时性较差。对于红外图像增强，常用的方法包括直方图均衡化等。然而，直方图均衡化可能会导致过度增强，使图像出现一些不自然的现象。同时，现有的一些增强方法可能对图像的细节增强不够理想，无法充分挖掘红外图像中的有用信息。
3、随着 fpga 技术的发展，其具有并行处理能力强、可重构性好等优点，为红外图像的实时处理提供了新的途径。但将传统的去噪和增强算法直接应用于 fpga 上，往往面临着资源消耗大、效率不高、适应性差等问题。而且，不同的应用场景对红外图像的质量要求也各不相同，需要一种能够根据实际需求灵活调整的去噪及增强算法。
4、在实际应用中，例如在军事侦察中，红外图像的质量直接关系到目标的识别和监测效果。如果图像噪声过大或对比度不足，可能会导致误判或漏判。在医疗领域，红外图像用于疾病诊断和监测
5、针对现有技术中存在的红外图像去噪处理不够精细的问题，目前还没有提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种基于fpga的红外成像系统、电子设备及可读存储介质，本系统具有实时性好、去噪效果显著、增强效果理想的优点，能够有效提高红外图像的质量。
2、为达到上述目的：
3、第一方面，本申请实施例提供了一种基于fpga的红外成像系统，所述系统包括：红外探测器，红外探测器驱动电路，fpga处理系统，接口驱动电路及crt显示器，所述红外探测器，用于采集红外信号并将采集到的红外信号转换为电信号；所述红外探测器驱动电路，用于将所述电信号转换为原始64位并行数字信号；所述fpga处理系统，用于实时处理所述原始64位并行数字信号并输出处理后的红外数据流；所述接口驱动电路，用于将fpga输出所述红外数据流转换成复合同步视频广播信号；所述crt显示器，用于显示所述复合同步视频广播信号。
4、优选地，fpga处理电路，包括：对于输入fpga处理系統的所述原始64位并行数字信号，先后利用红外去噪及增强算法、agc算法处理得到处理后的红外数据流。
5、优选地， 所述红外去噪及增强算法包括第一模块和第二模块，所述第一模块包括：
6、将所述原始64位并行二进制数字信号在所述fpga处理系統中进行3*3开窗，得到矩阵x1，，其中，data11-data33为所述原始64位并行二进制数字信号；
7、所述矩阵x1乘上边界系数coefxx，得到矩阵x2，
8、；
9、具体地，所述矩阵x1乘上边界系数coefxx得到矩阵x1’
10、，当所述矩阵x1’处于图像边界时，矩阵中部分像素值、、和超出边界范围，此时其边界系数coefxx取0，使其不参与后续计算，其余像素值的边界系数取0-1间的数值，然后得到矩阵x2，其中，
11、data32_plus=data32*coefxx,data23_plus=data23*coefxx, data21_plus=data21*coefxx,data12_plus=data12*coefxx；
12、求矩阵x2的平均值，并将所述平均值作为弱滤波值；
13、将动态数据交换模式（dde_mode）的输出数据作为第一模块的输出数据，其中所述动态数据交换模式的输出数据分为两种，分别为在dde_mode=0时，所述第一模块的输出数据为data22，在所述dde_mode=1时，所述第一模块的输出数据为所述弱滤波值。
14、优选地， 所述第二模块包括：
15、对所述第一模块输出的数据进行开窗，得到5*5像素矩阵x3
16、，其中data00-data44为
17、开窗处理后的64位并行二进制数字信号，窗口大小为5*5；
18、所述矩阵x3乘上所述边界系数coefxx，得到矩阵x4，
19、；
20、具体地，所述矩阵x3乘上所述边界系数coefxx，得到矩阵
21、
22、通过设置dataxx_plus=dataxx*coefxx，xx的取值为：00、01、02、03、04、10、11、12、13、 14、20、21、23、24、25、30、31、32、33、34、40、41、42、43、44，将得到矩阵变换为矩阵x4；
23、所述矩阵x4乘上阈值系数coefxx_2，得到矩阵x5，
24、
25、具体地，所述矩阵x4乘上阈值系数coefxx_2，得到矩阵
26、
27、通过设置dataxx_plus_x=dataxx_plus*coefxx_2，xx的取值为：00、01、02、03、04、10、11、12、13、14、20、21、23、24、30、31、32、33、34、40、41、42、43、44，将得到矩阵变换为矩阵x5；
28、所述矩阵x5乘上两倍阈值threshold*2，得到矩阵x6，其中，threshold为预设的数值，矩阵x6为：
29、；
30、具体地，所述矩阵x5乘上两倍阈值threshold*2，得到矩阵
31、
32、通过设置dataxx_plus_2x=dataxx_plus_x* threshold*2，xx的取值为00、01、02、03、10、11、12、13、14、20、21、23、24、30、31、32、33、34、40、41、42、43、44，将得到矩阵变换为矩阵x6；
33、基于所述矩阵x5获取矩阵x8
34、
35、基于所述矩阵x6获得矩阵x7
36、
37、计算得到所述矩阵x7的平均值s_bf1，所述矩阵x8的平均值s_bf_x1，并根据所述平均值s_bf1和所述平均值s_bf_x1计算参数s_d1，其中所述参数s_d1 = (s_bf_x1+8192)-s_bf1，并根据所述参数s_d1判断参数s_d2的值的范围；
38、基于所述参数s_d2的值，计算参数s_rd_sd，s_rd_mean及s_rb_本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的红外成像系统，所述系统包括：红外探测器，红外探测器驱动电路，FPGA处理系统，接口驱动电路及CRT显示器，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述FPGA处理系统，包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述红外去噪及增强算法包括第一模块和第二模块，其中，所述第一模块用于对所述原始64位并行二进制数字信号进行动态数据交换（Dynamic Data Exchange，DDE）处理；所述第二模式用于判断矩阵中心值是图像的边缘还是图像的背景，并基于判断结果，输出相应的数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一模块包括：
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二模块包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述基于所述矩阵X5获取矩阵X8以及所述基于所述矩阵X6获得矩阵X7，包括：
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述根据S_D1的值判断所述随机参数S_D2值的范围，包括：
8.根据权利要求4所述的系统，其特征
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述判断参数S_RB_BF与所述参数S_RD_SD的和与所述参数S_RD_mean的大小，并基于判断结果生成数据DATA_OUT1，包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项的红外成像处理系统。
...【技术特征摘要】
1.一种基于fpga的红外成像系统，所述系统包括：红外探测器，红外探测器驱动电路，fpga处理系统，接口驱动电路及crt显示器，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述fpga处理系统，包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述红外去噪及增强算法包括第一模块和第二模块，其中，所述第一模块用于对所述原始64位并行二进制数字信号进行动态数据交换（dynamic data exchange，dde）处理；所述第二模式用于判断矩阵中心值是图像的边缘还是图像的背景，并基于判断结果，输出相应的数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一模块包括：
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二模块包...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄泽锷，刘玉磊，吴涛，
申请(专利权)人：广东晶智光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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