基于USB 2.0总线的高速红外场景数字注入接口设计

提出了一种基于USB 2.0总线的高速红外场景数字注入接口的实现方案,解决了目标检测研究中真实红外图像、红外测试图像获取问题,可用于信号处理系统的仿真测试和性能评价,并对该方案进行了硬件实现,编写了相应的驱动程序、回放程序.     

基于参考辐射源标定的红外成像非均匀校正技术

持续外场工作环境下,红外系统成像的非均匀性会随工作时间、温度的改变而发生飘移,要维持非均匀性校正精度,定标动作需要定期重复,而标准黑体笨重不便于携带,使其不适用于现场定标应用。针对这一问题,介绍了一种基于参考辐射源进行红外图像校正的方法。该方法利用一个精确控温的小巧辐射源,可随时根据需要插入红外成像系统光路中进行非均匀性标定测试,实时修正硬件平台中存储的非均匀性校正参数,从而达到维持校正精度的目的。实验结果表明,所述的辐射源具有较高的稳定性,与环境温差在-10~10 K的范围内温度波动可以控制在0.04 K范围,使用该人工辐射源可以明显降低非均匀性随时间的恶化。     

扫描型红外焦平面探测器图像实时传输系统

探讨了一种扫描型红外焦平面探测器(IRFPA)图像实时传输系统的原理、结构及其实现。根据系统指标要求,提出了一种基于FPGA的红外图像实时传输系统,并利用光纤传输技术与USB协议来实现。该方案不仅实现了扫描型IRFPA图像的实时传输,而且实现了双模式显示,为之后图像融合、目标跟踪奠定了基础。     

基于全可编程SOC的高速红外成像系统设计研究

针对传统嵌入式系统难以处理和显示高速大数据量的红外图像的问题,介绍了基于Xilinx公司集成了双核ARM和FPGA的全可编程Zynq SOC的高速红外成像系统,其FPGA实现探测器图像采集、非均匀校正、VDMA视频流传输等功能,ARM处理器运行Linux系统,完成通过USB WiFi或千兆以太网的网络视频传输。实验结果显示该系统能够实现高速率、高分辨率的红外成像,功耗低,结构简单,通用性强。     

红外焦平面阵列非均匀性仿真技术研究

红外焦平面阵列非均匀性的建模和仿真,是红外成像系统仿真中很关键的一部分.根据红外焦平面阵列非均匀性产生的原因和特点,建立了基于空间相关性的探测器响应模型,较基于各探测元间是独立不相关假设下的响应模型更为科学客观.     

基于CPCI-WB总线的多波段红外图像实时传输技术

探讨了一种多波段红外图像实时传输系统的原理、结构和实现等关键技术.针对红外成像探测系统的应用要求,基于CPCI和WB(wishbone)片上总线技术,提出了一种新的红外图像实时传输方法,并在Virtex Ⅱ FPGA上得到了实现.该方法解决了系统调试和应用中多波段红外图像高速传输、实时显示与处理的问题.实验表明,该系统工作可靠,应用方便,满足了总体指标要求.     

基于VxWorks的SB /MHT红外跟踪算法改进与实现

讨论了SB /MHT跟踪算法的改进和在VxWorks内嵌操作系统中的算法具体实现。对SB /MHT算法的门限关联、卡尔曼(Kalman)滤波预测和置信度轨迹评价这三个主要模块做了改进与简化,使其在VxWorks平台下,利用任务调度机制和中断管理机制,实现多任务协作,完成目标跟踪。SB /MHT的VxWorks实现可以内嵌于SOC环境,对红外跟踪系统的SOC实现有着重要意义。     

基于DSP和VDK内核的USB通信系统

针对ADSP-TS201 DSP的USB通信需求,设计一个完整的USB通信系统,其中,硬件系统采用CY7C68013A USB控制器和FPGA扩展USB主机接口,软件系统引入VDK实时内核、消息函数注册机制和数据缓冲队列。该通信系统可以提高USB通信资源的利用率,提供友好的通信接口,便于应用程序调用。     

多尺度特征提取的双目视觉匹配

提出一种基于多尺度特征提取的双目视觉匹配算法,旨在提高传统算法的实时性和鲁棒性。该算法通过设计出一种基于尺度因子变化的高斯核模板尺寸自适应调整以及双目视图的双向配准的办法,以改善特征点匹配效率和精度。实验证明,多尺度特征提取算法能够有效而快速地完成双目视图的特征点匹配。     

红外二次成像无热化光学系统设计与实测

阐述了二次成像红外光学系统相比于一次成像红外光学系统而言,对温度变化更加敏感的特点及其影响,讨论了基于光学被动式无热化原理的二次成像红外光学系统的设计方法。不仅给出了设计的一个红外制冷型二次成像光学系统的实例,还对该无热化镜头进行了实际加热对比成像试验,并给出了成像测试结果。设计结果表明:该系统在-40℃～+80℃的温度范围内,像质接近衍射限,最佳像面变化量在一倍焦深范围之内,焦距变化率低,实现了光学被动式无热化。实际测试结果显示,所设计的二次成像无热化光学系统,具有良好的无热化能力,高温环境下无需调焦依然清晰成像。