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基于FPGA的红外图像非均匀校正算法的研究

作　者: 申延东
导　师: 肖珂
学　校: 北方工业大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 红外成像红外焦平面阵列非均匀校正两点校正
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

红外焦平面阵列在红外成像技术中有着广泛的应用,但是由于探测器材料和制造工艺的原因,各个探测器单元的灵敏度存在差异。这种各阵列元响应的非均匀性降低了图像的分辨率,严重影响了红外成像系统的成像质量。因此,非均匀校正技术成为了红外成像系统中的关键技术之一本文首先介绍了红外成像技术的发展,深入分析了红外非均匀性产生的原因和影响因素,然后研究了几种常用的非均匀性校正方法,最后选择了适合于硬件实现的两点校正方法用于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)来实现。本文采用Verilog HDL硬件描述语言编程实现基于FPGA的两点校正,最终实现的效果表明该算法不仅处理速度快、容易实现实时校正,而且校正后的图像清晰度高,有效的抑制了探测器的非均匀性,提高和改善了红外图像的质量。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 引言  8-11
  1.1 红外热成像技术发展概述  8-9
  1.2 非均匀性简介  9
  1.3 本文的研究背景和意义  9-10
  1.4 本文的工作  10-11
2 红外焦平面阵列非均匀性及其校正  11-16
  2.1 非均匀性的定义  11
  2.2 非均匀性产生原因  11-12
  2.3 常用的非均匀校正算法  12-14
    2.3.1 温度定标法  12-13
    2.3.2 时域高通滤波法  13-14
    2.3.3 人工神经网络法  14
  2.4 本文所选用的非均匀校正算法  14-16
3 基于FPGA的红外图像非均匀校正硬件平台  16-22
  3.1 FPGA概述  16-18
    3.1.1 可编程逻辑器件的发展历程  16
    3.1.2 FPGA的原理和结构  16-18
  3.2 硬件描述语言  18-19
  3.3 FPGA开发设计流程  19-20
  3.4 硬件设计  20-22
4 非均匀校正算法在FPGA上的实现  22-43
  4.1 算法实现系统框图  22-23
  4.2 时钟管理模块设计  23
  4.3 SRAM控制器的设计  23-25
  4.4 FLASH控制器的设计  25-34
    4.4.1 FLASH芯片的选择  25-26
    4.4.2 FLASH编程算法  26-32
    4.4.3 FLASH控制器的实现  32-34
  4.5 校正算法实现  34-41
    4.5.1 校正因子的计算  34-39
    4.5.2 校正因子烧写到FLASH  39-40
    4.5.3 校正运算  40-41
  4.6 VGA控制器的设计  41-43
5 系统验证  43-46
  5.1 各个模块的测试  43
  5.2 联合调试  43-46
6 结论  46-48
  6.1 本文工作总结  46
  6.2 本文的创新点  46
  6.3 有待完善的工作  46-48
参考文献  48-50
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文  50-51
致谢  51

基于FPGA的红外图像非均匀校正算法的研究

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