隨著紅外成像技術(shù)的快速發(fā)展,紅外熱成像系統(tǒng)在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。紅外焦平面陣列探測器作為現(xiàn)今紅外成像系統(tǒng)中最主要的探測器器件,以其為基礎(chǔ)的信號處理模塊也正朝著高性能和智能化的方向快速發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,本文綜合設(shè)計了基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的紅外焦平面陣列探測器信號處理模塊,以硬件基礎(chǔ)架構(gòu)、紅外圖像非均勻性校正和紅外圖像準(zhǔn)實時目標(biāo)檢測為模塊的三個主要部分,實現(xiàn)了高性能的硬件系統(tǒng)設(shè)計、有效的紅外圖像非均勻性校正以及準(zhǔn)確的紅外圖像目標(biāo)識別與定位功能。在硬件基礎(chǔ)架構(gòu)方面,根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計需求,本文構(gòu)建了以DSP（Digital Signal Processing）和FPGA（Field-Programmable Gate Array）為處理核心的高性能硬件平臺。系統(tǒng)采用了FPGA板、DSP板和接口板構(gòu)成硬件的三大組成部分。其中,FPGA作為主要邏輯產(chǎn)生芯片,控制了探測器的圖像采集、圖像預(yù)處理與圖像流的傳輸?shù)裙δ�。DSP則利用強(qiáng)大的并行處理運算能力實現(xiàn)對紅外圖像信息的計算與調(diào)整,運行關(guān)鍵的圖像處理算法。接口板上設(shè)計了豐富的接口資源,可以實現(xiàn)硬件與探測器端、電腦端和成像端的互通有無。同時,本文針對... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

紅外焦平面光學(xué)系統(tǒng)

第 2 章 基于 FPGA 與 DSP 的信號處理模塊硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 2.2 所示，為本文設(shè)計的基于 FPGA 與 DSP 的紅外焦平面信號系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)主要由前端光學(xué)鏡頭錄入系統(tǒng)、ADC 采樣模塊理、數(shù)據(jù)存儲緩沖、圖像處理計算、DDR3 外部存儲、Cameralin視頻輸出模塊等部分組成（葛軍 等，2017），其中 FPGA、DSP 以大小均控制在 90*50mm 內(nèi)。

圖 2. 3 DSP 板卡設(shè)計原理圖Fig 2.3 DSP board design schematic要用于對紅外圖像的實時計算處理，提高算法實現(xiàn) 芯片對于隨機(jī)存取存儲器（Random-Access Memorad only Memory，ROM）的高速訪問，并將高速串行進(jìn)行集成，圖 2.4 為板卡實物圖。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于場景的紅外焦平面陣列非均勻性校正[D]. 秦屹.南京理工大學(xué) 2014
[4]非制冷紅外熱成像系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳澤鵬.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013
[5]多核DSP圖像處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計[D]. 俞健.中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所） 2013
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[7]基于光流法的運動目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)[D]. 裴巧娜.北方工業(yè)大學(xué) 2009
[8]紅外圖像目標(biāo)檢測方法研究[D]. 劉蕓.西安電子科技大學(xué) 2009
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本文編號：3488866