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《武汉理工大学》 2008年
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基于FPGA的红外图像预处理系统的研究与设计

牛戴楠  
【摘要】: 随着红外探测技术和超大规模专用集成电路的发展,实时红外成像系统得到了越来越广泛的应用。如何针对红外图像的特性对红外图像进行实时处理,得到能真实反映探测场景、适合观察分析的红外图像是目前红外成像技术的研究热点。针对红外图像在被采集后立即进行预处理,简化后级数字信号处理单元的繁重任务,在红外成像技术中具有重要意义。本论文主要工作如下: (1)对红外成像的原理、红外图像的形成过程、红外图像的特征以及红外图像与可见光图像的区别进行了阐述。 (2)简要介绍了频域中图像的增强算法,以及图像的灰度变换原理。 (3)通过对时域中各种算法的分析对比,以及时域处理与频域处理的对比,选择数种适合红外图像预处理的算法进行硬件实现,然后再根据硬件实现的难易程度和算法对硬件资源的占用率,以及最终对图像的处理效果,选择一种最佳的平滑和锐化方法。 (4)针对FPGA的特点,采用了模块化结构设计,方便构成并行运算,充分体现了实时处理的要求。 (5)分析了红外图像灰度变换的硬件构成,实现了对红外图像的直方图统计。 (6)阐述了I~2C总线标准,使用I~2C总线对SAA7115视频图像处理芯片的控制,对模拟的红外图像采集、量化成数字图像信号;由于采用SDRAM进行数据的存储,所以针对数据的存储及读取方式设计了SDRAM存储器的控制器,将量化后的数据存储到SDRAM存储器。 (7)详细阐述了图像频域处理的硬件实现方法,并特别说明了DFT的FPGA硬件构成方法及这种方法与DSP处理器构成方法的区别。然后针对整个系统的时序构成及时序要求,采用了PLL核构成了系统的时序部分,并对系统进行了优化,以提高运行速度及减少资源占用率。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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4 赵亮;基于FPGA的SOC设计方法实现进化硬件的研究[D];合肥工业大学;2009年
5 颜丽;FPGA配置数据流的安全性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
6 龚江涛;基于FPGA的高精度地震勘探数据采集系统[D];成都理工大学;2007年
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8 伍方辉;基于嵌入式系统的E1/以太网桥接器的设计与实现[D];南昌大学;2008年
9 王元华;基于DDS技术的虚拟式任意波形发生器研究[D];山东大学;2007年
10 李月;FPGA实验教学系统的开发研究[D];大连理工大学;2007年
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