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《云南大学》 2011年
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基于FPGA嵌入式系统的红外热像系统设计与实现

贾赞  
【摘要】:红外探测技术以其被动式工作、抗干扰性能高、目标识别能力强、作用距离远、全天候工作等特点,已广泛应用在军事、工业、农业、医疗、消防等领域。 红外热像系统以红外探测技术为核心。通过红外探测器,将目标辐射的红外光线,转换成人眼可以观测的红外图像。而红外图像存在着低对比度、边缘模糊、信噪比低、成分复杂等缺点,同时又受大气热辐射、探测器噪声等诸多因素影响,导致红外探测器探测到的目标局部细节灰度差异不明显,目标边缘有可能被噪声淹没,进而造成目标检测和识别十分困难。因此,红外热像系统就成为红外探测技术研究的关键课题。 本文从红外成像基础理论着手,在介绍国内外热像系统发展概况的基础上,分析了红外热像系统的基本工作原理和影响系统性能的主要因素。结合红外图像的特点和SOPC技术,提出了基于FPGA嵌入式系统的实时红外热像系统解决方案。该方案以FPGA芯片为系统核心构建,系统覆盖了红外热像信号的采集、实时图像处理、图像数据存储、标准视频合成等功能。 系统在设计过程中充分考虑了SOPC技术优点,将实时红外热像系统,在系统实现上分为基于SOPC技术的嵌入式软核系统和基于硬件描述语言实现的硬件逻辑电路系统,其中嵌入式软核系统负责完成复杂的图像处理算法,向硬件逻辑电路系统提供运算后的校正参数;硬件逻辑电路系统负责完成实时图像数据采集、实时图像校正、图像数据的帧存和标准视频合成等功能;为实现两个系统实时数据交互,定制了符合功能需求的IP核;在介绍子功能块的算法原理时,结合实时图像数据流特点,提出了自己的设计思想和设计方案,同时设计方案进行了单元测试和系统测试,进一步验证了该方案的正确性和可行性。
【学位授予单位】:云南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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7 唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年
8 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年
9 薛晓勇;新型存储器在FPGA中应用的关键技术研究[D];复旦大学;2011年
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2 周志娟;相移波束形成的FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
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4 叶忠彬;基于FPGA的数字频率合成系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
5 张磊;基于FPGA的轻量化网络监控系统设计[D];昆明理工大学;2010年
6 王振华;基于FPGA的锡膏印刷质量检验系统设计[D];西安电子科技大学;2010年
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10 隆志远;基于FPGA和光电耦合的旋转机械非接触双向信号传输系统[D];南京航空航天大学;2010年
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