基于NIOS Ⅱ的高速实时非均匀性校正

实时非均匀性校正是红外应用领域的关键技术之一.针对目前公开发表的论文中,非均匀性校正模块化设计程度不高和利用现场可编程门阵列(FPGA)进行校正,速度设计探讨不够深入等问题,展开了深入的研究,最后巧妙地引入NIOS Ⅱ软核微处理器解决了模块化设计问题,并对速度设计进行了深入的探讨.经过优化设计,校正模块能以111.51MHz的高速实时地进行校正,具有很大的工程应用价值.     

基于FPGA的科学级CMOS图像传感器非均匀性校正

根据科学级CMOS(sCMOS)图像传感器开发的工程实际需求,设计了基于FPGA的二阶多项式拟合的非均匀性校正算法.该非均匀性校正算法首先通过定标得出每个像素的响应曲线,然后采用最小二乘法将sCMOS像素响应曲线参考平均响应曲线进行拟合,得出校正系数并通过FPAG对像素值进行实时校正.通过处理后的图像非均匀性从17.1％降低到7.6％.该算法有效提高了sCMOS器件对高动态、非线性响应特性的适应能力,并具备实时计算校正优点,通过模块化设计可以方便移植和集成.     

基于FPGA的红外图像非均匀性校正技术

提出一种以内嵌软核的FPGA为核心的红外图像非均匀性校正系统,该系统能实现红外焦平面的实时非均匀性校正以及疵点补偿.其主要优点有:用FPGA实现乘加运算,速度非常快,能很好地解决实时处理问题;降低了硬件电路设计的难度,使得非均匀性校正与疵点补偿的整个系统中各个功能之间的配合更简单化.     

CMOS图像传感器非均匀性实时校正算法研究

讨论了两点校正法的原理和算法,并针对高速CMOS图像传感器LUPA300,以FPGA作为系统硬件载体设计了非均匀性校正系统,进行实时非均匀性校正.实验结果表明,该系统能够有效地实时校正图像传感器的非均匀性,输出图像质量较高.     

基于高性能DSP的红外焦平面阵列非均匀性实时校正

基于离散小波变换(DWT)理论,提出了一种基于场景的红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性实时校正算法;针对算法所涉及的运算量和数据量庞大的特点,设计了实时非均匀性校正的红外图像处理系统,系统是以高性能DSP(TMS320C6713)为核心器件,采用DSP不同的传输通道并行传输数据,并充分利用DSP硬件的并行性和流水线操作进行非均匀性校正;以真实的红外图像序列为例,进行了非均匀性校正的仿真实验,结果表明,基于高性能DSP的非均匀性实时校正系统完全可以达到实时校正的要求,所用算法对慢变化量具有较好的自适应性。     

红外焦平面阵列多点校正方法的改进

为了提高红外焦平面阵列多点实时非均匀性校正的速度,提出多点压缩校正的新方法.介绍了多点压缩校正方法的原理,在此基础上详细阐述了多点压缩的硬件实现过程,并通过与传统多点校正方法的比较,说明了多点压缩校正方法的有效性.实验结果表明多点压缩校正具有计算量小、实时校正速度高、校正后图像的残余非均匀性小等优点.     

红外焦平面阵列非均匀性实时校正研究

针对红外焦平面阵列非均匀性多点校正过程中涉及的数据量大,难于实现实时校正的特点,提出了利用TMS320DM642 DSP硬件对红外焦平面阵列进行多点实时校正.利用DSP的硬件乘法器和加法器能够高速有效地实现红外焦平面阵列的非均匀性校正.实验结果表明利用DSP实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正方法简单灵活,图像效果理想,能够很好地满足红外焦平面阵列成像系统实时性能的要求.     

基于两点法的红外图像非均匀性校正算法及其DSP实现

介绍了非均匀性校正的方法,分析了红外焦平面(IRFPA)探测器两点法非均匀性校正的原理,介绍了嵌入式实时两点法校正算法的标定与校正过程.在此基础上设计了基于DSP的实时两点法校正硬件模块和软件算法,在此平台上对实际IRFPA进行了实时两点法校正试验,给出实验结果及分析.实验证明该方法可行.     

在轨完成CCD非均匀性校正的方法

为使空间遥感相机图像具有良好的均匀性,利用XQ2VP40FPGA在轨实时完成TDI-CCD非均匀性校正。首先对CCD非均匀性校正原理进行分析,提出了半饱和灰度值和暗场灰度值的两点校正法;然后,介绍了空间遥感相机的系统结构,利用FPGA实现了校正算法;最后,通过实验对均匀性校正的有效性进行了验证。实验结果证明:FPGA在轨实时完成CCD非均匀性校正的方法是可行的,对于非均匀性5%的TDI-CCD,校正后非均匀性控制在1%以内。     

基于非局部均值滤波与神经网络的红外焦平面阵列非均匀性校正算法

深入剖析传统神经网络非均匀性校正方法收敛速度慢以及易产生"鬼影"现象的主要原因,在此基础上,提出一种基于非局部均值滤波和神经网络的红外焦平面阵列非均匀性校正算法。为了加快收敛速度并减少"鬼影"现象,在神经网络隐含层,利用具有全局寻优且能保持边缘的非局部均值滤波器代替传统的均值滤波器以估计具有更高置信度的真值影像;同时设计可变学习率来自适应地调整每个探测元的非均匀性校正参数的迭代更新过程,以进一步消除"鬼影"。采用两组分别受高空间频率和低空间频率非均匀性干扰的真实红外序列图像进行实验。实验结果表明:相较于目前已有的方法,本文方法不仅具有较快的收敛速度,而且较大程度上抑制了"鬼影"现象的发生。     

基于高斯差分滤波器的图像光场矫正

文中利用高斯差分（ＤＯＧ）滤波器解决图像光场照度不均匀的矫正问题,首先分析了背景光场的频谱,并定义背景频带宽度为滤波器设计的主要指标;然后从ＤＯＧ的一般原理出发,给出了构造光场矫正滤波器的方法,并依据背景频带宽度对滤波器参数作了优化选择。通过对最终构造的滤波器作理论及实验结果的分析,并与其它矫正非均匀照度的算法作比较,证明了该方法简洁实用,速度快,具有较好的性能。     

Adaptive correction of nonuniform illumination of multispectral digital images

The majority of known methods for correction of multispectral images distorted by nonuniform illumination use the following distortion model: a certain part of the scene close to a directed light source is illuminated much brighter than the rest of the scene. However, another serious problem often arises in practice in the case of nonuniform illumination of 3D objects of the scene: extended heavily shadowed regions with a small area of transition from light to shadow are formed. In this study, a method for the locally adaptive correction of nonuniform illumination of multispectral digital images, which is based on an algorithm that imitates human visual perception, is proposed. The performance of the proposed method is compared to that of available algorithms for correction of color images distorted by both nonuniform illumination and the presence of shadow regions.     

无铅BGA枕头缺陷的研究

BGA枕头焊点的锡膏和锡球完全没有融合成为一体,倒过来看就像头压在枕头上面。介绍了四种有效的检测方法。从设计、材料和工艺三方面分析了枕头缺陷的潜在影响因素。选取PCB玻璃态转化温度、钢网厚度、BGA贴装偏移量和回流焊炉链条速度四个因素进行两水平全因子实验设计,在成功复制枕头缺陷的基础上,分析了各因素的影响作用,得出了链条速度是最显著的影响因素。     

新型的DSP处理器高速低功耗多功能乘累加单元

介绍了一种采用新型结构的应用于DSP处理器的多功能高速低功耗乘累加单元（MAC）。该设计采用了异步互锁流水线技术,极大的降低了功耗。在整个设计的关键路径即部分积产生和生成部分采用的互补部分积字校正（CPPWC）和三维压缩法（TDM）很好的优化了设计,提高了速度。嵌入该乘累加单元的DSP处理器采用SMIC 0．18CMOS工艺进行了流片。经测试,该设计优于采用传统结构的同类设计,其时延为3．34ns,功耗为13．9247mw。     

车载箱参数化设计

针对国外自行车上的可快速装卡的车载箱进行产品造型及模具设计。为了达到模具设计方便快捷的目的,采用了UG软件的参数化设计功能。在做产品造型及其模具设计时,所有设计参数都保存在数据库中,并且全部的尺寸数据之间利用表达式建立起联系。当某一尺寸改变后,产品模型的整体尺寸会随之改变,即可实现参数化驱动。最后应用Moldwizard模块完成对产品的模具设计。实践证明,采用参数化的设计方法,可以减少系列产品造型及其模具的重复设计,大大提高设计速度和工作效率。     

基于神经网络的红外焦平面非均匀性自适应校正算法

由于材料、工艺等原因,红外焦平面阵列(IRFPA)各单元普遍存在响应不一致的现象,从而导致IRFPA都存在非均匀性.非均匀性校正(NUC)是红外图像处理系统中的重要环节.本文在研究了传统的基于神经网络的NUC算法的基础上,提出了一种改进的基于神经网络的非均匀性自适应校正算法,并对比了传统的基于神经网络的算法和本文算法的校正效果和收敛速度,实验表明本文提出的算法校正效果好,收敛速度快.     

星载红外成像系统IRFPA非均匀性在轨定标与实时校正

针对星载红外成像系统在轨定标等特殊环境条件的应用要求,研制了一种基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array,IRFPA)非均匀性在线定标与实时校正芯片系统.由于对输入信号进行了标准化设计,该系统可用于各类红外成像系统的IRFPA非均匀性在线定标与实时校正处理.这种系统在时钟信号的驱动下以流水线方式运行,在对非均匀红外图像进行实时校正的同时,能够在线获取定标图像并能对存储器中的校正系数进行在线更新.该系统具有体积小、运算速度快、稳定可靠以及易于升级等优点,为星载红外成像系统IRFPA非均匀性的在轨定标开辟了一条有效的技术途径.     

基于System View的FIR数字滤波器设计

探讨了运用SystemView软件,从图形化的工具和数字化的指标入手,抛开传统滤波器设计中繁琐的计算与变换,直接快速实现在数字存储示波器中,为了消除前端系统本身的噪声而设计的FIR数字滤波器。并且运用SystemView软件的分析工具,对所设计的FIR数字滤波器的幅频特性、相频特性、阻带衰减、通带纹波等性能进行了分析。通过分析报表和特性图形显示所设计的FIR数字滤波器技术指标完全满足数字存储示波器系统的技术要求。     

Direct fabricating patterns using stamping transfer process with PDMS mold of hydrophobic nanostructures on surface of micro-cavity

The transfer stamping process has been used to fabricate thin-film pattern in recent years. Due to the characteristics of the materials of molds and inks, residual inks on the cavities of mold and residual layers on the substrate are still a problem. To solve the problem, we present a concept for fabrication of hydrophobic nanostructures on the cavities of microstructures of the mold, which can effectively decrease the ink residing on the cavities of the mold during coating. First, the periodic nanopores are fabricated on the anodic aluminum oxide (AAO). Second, AAO membrane is employed as the template for fabricating nanostructures on the PC film by embossing. And then, by partial protrusion of the nano-structured PC film into the micro-holes of the mold, an array of protruded convex microstructures is formed. After that, polydimethylsiloxane (PDMS) mold is casted from the embossed PC film. The contact angle of nanostructures on the micro-cavities of PDMS mold is about 145°. Micro-patterns with no residual layers have been successfully transferred on the poly(ethylene terephthalate) (PET) substrate using a transfer stamping process with this PDMS mold.     

基于FPGA的RS译码器的设计与实现

针对Reed-Solomon（RS）码译码过程复杂、译码速度慢和专用译码器价格高等问题,以联合信息分发系统终端J系列报文信息位采用的RS（31,15）码为例,介绍了基于改进的无求逆运算的Berlekamp-Massey（BM）迭代算法的RS译码原理,采用Verilog硬件描述语言对译码器中各个子模块进行了设计,并基于现场可编程门阵列平台,在QuartusII6.0环境下进行了仿真,验证了RS译码器的纠错能力,实现了参数化与模块化的RS译码器设计。