【摘 要】
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随着科学技术的发展,红外成像技术在军事和民用领域得到了越来越广泛的应用,特别是非制冷红外热成像系统,以其价格低、可靠性高、体积小、功耗低的特点在红外热成像系统发展
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随着科学技术的发展,红外成像技术在军事和民用领域得到了越来越广泛的应用,特别是非制冷红外热成像系统,以其价格低、可靠性高、体积小、功耗低的特点在红外热成像系统发展中占据着重要地位。传统制冷型红外探测系统制冷器存在价格昂贵、设备体积庞大、能耗大和可靠性差的缺点,这限制了红外成像系统的应用范围。为了降低成本、功耗,缩小尺寸,并提高可靠性,我们采用了非制冷红外热成像系统,并基于FPGA来实现,使红外热成像系统有可能应用在在更广泛的领域。本文设计的系统采用单FPGA系统架构。采用硬件实现的办法并行实现红外图像处理算法,大大提高了图像实时处理速度并有效减小电路体积。FPGA系统由非制冷红外探测器驱动模块、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)信号处理模块、图像缓存模块和视频显示模块等组成。实现了探测器规模为640×480、光谱响应为8-14μm的红外图像的采集、处理和实时性显示功能。由于系统中红外探测器受材料和工艺水平限制等原因,非制冷红外焦平面阵列(IRFPA)器件的各探测单元响应特性之间普遍存在着非均匀性,同时图像还存在盲元点,针对以上两点本文对非均匀校正算法和盲元插值算法进行了研究。提出以流水线思想进行非均匀校正的FPGA逻辑设计,相对于用DSP实现的校正算法,效率更高,实时性更好。
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