【摘要】：紅外圖像是一種能反映出環(huán)境中紅外輻射能量信息的特殊圖像,其包含著可見光圖像所沒有的特殊信息,在軍事和民用方面有獨(dú)特的價(jià)值。紅外成像系統(tǒng)就是一種可以獲得紅外圖像的電子產(chǎn)品,通過紅外成像系統(tǒng),人們可以方便地對(duì)紅外圖像進(jìn)行觀察、分析和應(yīng)用。隨著紅外成像系統(tǒng)在更多的行業(yè)中被應(yīng)用,市場(chǎng)對(duì)紅外成像系統(tǒng)的要求也越來越高�，F(xiàn)有的紅外成像系統(tǒng)都具有一種擋片結(jié)構(gòu),會(huì)在成像過程中間歇性打下?lián)跗瑢?dǎo)致紅外成像中止,無法實(shí)現(xiàn)無間斷地實(shí)時(shí)成像,限制了紅外成像系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)�；谶@一問題,本文設(shè)計(jì)了一種新型的無擋片紅外系統(tǒng)。本文首先分析了紅外成像的流程,歸納了紅外數(shù)字圖像的特點(diǎn),對(duì)傳統(tǒng)的擋片系統(tǒng)作用進(jìn)行分析。取消擋片結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)紅外圖像的成像質(zhì)量產(chǎn)生影響,針對(duì)這一情況,在普通非均勻性校正的基礎(chǔ)上,文章提出了一種預(yù)存本底信息的兩點(diǎn)校正方法,實(shí)現(xiàn)了無擋片的非均勻性校正。針對(duì)圖像噪聲,在多種去噪方式中使用中值濾波的方式濾除紅外圖像的噪聲,并提出了一種快速中值濾波算法,方便其在紅外成像系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。針對(duì)紅外圖像細(xì)節(jié)不清晰,使用了圖像分層的思路,根據(jù)雙邊濾波的思路,本文提出了一種快速雙邊濾波的方法,可以實(shí)現(xiàn)圖像的背景層和細(xì)節(jié)層分離。由于紅外圖像的灰度級(jí)集中,對(duì)背景層的圖像使用雙平臺(tái)直方圖的處理方式,調(diào)整圖像的灰度分布。最后對(duì)處理后的背景層圖像和細(xì)節(jié)層圖像進(jìn)行融合和壓縮處理,實(shí)現(xiàn)無擋片紅外圖像的視覺效果提升。在無擋片的算法基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了新型的無擋片紅外成像系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),確定了以FPGA為紅外成像系統(tǒng)的核心處理平臺(tái),分析了系統(tǒng)的硬件模塊和實(shí)現(xiàn)功能,并為了實(shí)現(xiàn)新型的無擋片成像功能設(shè)計(jì)新的模塊,對(duì)其中的芯片進(jìn)行選型。以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了無擋片紅外系統(tǒng)的原理圖和繪PCB版圖,對(duì)具體的布局布線規(guī)則進(jìn)行了總結(jié)。得到了可以穩(wěn)定工作的紅外成像系統(tǒng)硬件。最后結(jié)合FPGA內(nèi)部特點(diǎn),以紅外圖像算法為基礎(chǔ),用模塊化的思路設(shè)計(jì)了FPGA內(nèi)部程序,將算法模塊結(jié)合入紅外成像系統(tǒng)硬件中,得到了可以實(shí)時(shí)無間斷輸出高質(zhì)量紅外圖像的完整紅外成像系統(tǒng)。
【圖文】：

第一章 緒論在 2012 年，浙江大立科技和北方廣微相繼公布其研發(fā)出的非制冷焦平面紅外探測(cè)器，均有多種像元距離及面陣大小，體現(xiàn)了國內(nèi)非制冷紅外探測(cè)器技術(shù)的飛速發(fā)展。1.3 紅外成像系統(tǒng)由于紅外成像的本身特征，將探測(cè)器接收到的紅外熱輻射信息轉(zhuǎn)化為灰度圖像，，還需要完整的紅外成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過光電轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號(hào)處理等過程，最后得到可視的圖像，該過程如圖 1-1 所示。

圖 1-2 Plug612 機(jī)芯實(shí)物圖表 1-1 Plug612 機(jī)芯部分技術(shù)參數(shù)號(hào) Plug612類型 非制冷紅外焦平面640 512寸 12μm 40mk/f1.0/25℃壓 DC：4~6V1.8W44.5mm 44.5mm 37.2mm90g途徑提升紅外成像系統(tǒng)的最終圖像質(zhì)量和水平，就目前情況來說，進(jìn)一步提升度大，因此該方法并非最佳選擇；二算法，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理方法，對(duì)圖像做
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TN21;TN791

【參考文獻(xiàn)】

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1 董靜;;基于DDE技術(shù)分析的紅外圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)算法[J];光學(xué)與光電技術(shù);2012年05期

2 李林國;李淑敬;;一種鄰域相關(guān)的高動(dòng)態(tài)范圍圖像顯示方法[J];阜陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

3 楊家紅;向錦;李翠紅;危德益;;一種新的紅外圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)算法[J];激光與紅外;2012年05期

4 金偉其;劉斌;范永杰;王霞;徐超;陳艷;劉崇亮;夏潤秋;;紅外圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)技術(shù)研究進(jìn)展[J];紅外與激光工程;2011年12期

5 劉斌;金偉其;王嶺雪;陳艷;劉崇亮;劉秀;;基于空域和頻域處理的紅外圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)算法[J];紅外技術(shù);2011年08期

6 范永杰;金偉其;劉斌;劉崇亮;;FLIR公司熱成像細(xì)節(jié)增強(qiáng)DDE技術(shù)的分析[J];紅外技術(shù);2010年03期

7 劉興淼;王仕成;趙靜;;一種基于小波變換的非線性紅外圖像增強(qiáng)算法[J];紅外技術(shù);2009年12期

8 寇小明;劉上乾;洪鳴;汪大寶;;一種自適應(yīng)紅外圖像增強(qiáng)技術(shù)[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

9 毛玉星;孫才新;徐澤宇;;一種紅外圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2009年31期

10 王國權(quán),仲偉波;灰度圖像增強(qiáng)算法的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2004年12期

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1 完顏丹丹;紅外圖像對(duì)比度增強(qiáng)算法研究[D];河南科技大學(xué);2012年

2 何海冉;紅外視頻圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)的并行算法研究[D];浙江理工大學(xué);2012年

3 涂志強(qiáng);一種自適應(yīng)雙平臺(tái)直方圖紅外圖像增強(qiáng)算法及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2012年

4 王玉靈;基于雙邊濾波的圖像處理算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

5 顧建雄;紅外圖像增強(qiáng)算法研究[D];蘭州大學(xué);2009年

6 劉瑩;紅外熱像儀中圖像增強(qiáng)算法的研究[D];吉林大學(xué);2007年

7 崔堯;基于FPGA的紅外圖像處理技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2007年

8 楊吉;非制冷紅外成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)圖像處理研究[D];南京理工大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2673090