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基于FPGA的红外成像系统设计
作 者: 杨矾
导 师: 马泳
学 校: 华中科技大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 红外成像 长短积分增强 SOPC StratixⅢ
分类号: TN216
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 96次
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内容摘要
随着红外技术的发展,红外技术的应用越来越多,特别是凝视型红外成像系统已在很多领域取得了广泛应用。红外成像技术是其中重要的一个分支。文章从红外探测器,图像处理,成像系统架构三个方面对红外成像技术进行了比较全面的阐述。红外探测器是红外成像系统的核心部件,它的发展代表着红外产业的发展方向。本文第一部分综合国内外红外探测器信息,对红外探测器技术进行详述并分析红外探测器技术的发展方向。红外焦平面由于自身的特性和工艺限制,使得红外图像处理和普通CCD图像处理有着很多的不同,必须采用专门的红外图像处理算法对其处理。常见的红外图像处理算法有非均匀性校正、盲元替换、图像增强等。这些红外图像处理算法复杂,实时性要求高。本文在广泛研究图像增强算法的同时,提出了一种红外图像增强算法,该算法实时性高,增强效果显著。针对红外图像处理实时性高、算法较复杂的特点,对红外成像系统进行了系统设计,成功研制出了基于单FPGA的红外成像系统。该系统,利用基于FPGA的红外图像处理技术和基于Nios2的SOPC(system on program chip)技术,构建出一种基于FPGA的红外图像处理平台,具有功耗低,数据处理能力强的特点。实践已经取得较好效果,证明了文章提出的算法的有效性,以及该系统方案的先进性。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 1 绪论 8-17 1.1 红外成像系统概述 8-10 1.2 红外探测器概述 10-15 1.3 红外成像系统架构 15-16 1.4 本论文的主要研究内容 16-17 2 系统设计 17-31 2.1 系统的基本结构 17-19 2.2 系统时序设计 19-31 3 红外图像处理的关键技术 31-37 3.1 红外图像处理概述 31-32 3.2 红外图像增强 32-36 3.3 本章小结 36-37 4 FPGA 模块设计 37-60 4.1 StratixⅢ 简介 37-39 4.2 基于StratixⅢ 的最小系统设计 39-43 4.3 存储系统设计 43-57 4.4 FPGA 内部模块设计 57-58 4.5 实验结果 58-59 4.6 本章小结 59-60 5 工作总结与展望 60-61 致谢 61-62 参考文献 62-65 附录1——DDR2 时序参数设定 65-67 附录2——主处理板PCB 截图 67
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 红外技术及仪器 > 红外系统装置
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