焦平面制冷红外热像仪信号处理系统设计

随着焦平面制冷阵列(IRFPA)红外探测器制造工艺的日益成熟,制冷热像仪以其成像质量好,分辨率高等特点在军事、公安、监控等领域有着广泛的应用前景.采用法国SOFRADIR 320×256焦平面制冷中波红外探测器,与FPGA、高速DSP和现代图像处理技术相结合构成实时红外成像及处理系统.分析了与红外热像仪成像质量密切相关的红外信号处理系统关键技术和实现方法,详细描述了实时非均匀性校正、图像采集、直方图均衡等算法以及在系统设计中应注意的问题.     

基于以太网的红外热像仪研究与设计

提出了一种基于以太网的红外热像仪设计方案。利用Tau 640红外探测器机芯实现红外信号到电信号的转换,再用以太网模块将探测器输出的图像数据转换为连续的、低延迟的IP数据包,最后经过PC机进行信号处理,最终显示出详细的红外温度图像。该系统数据传输的速率可达1Gb/s,点对点信号传输的距离可达100m。     

红外热像仪图像处理技术综述

非均匀性校正、图像增强、对比度增强是红外图像处理技术的三个主要方面。介绍了每个方面的数种具体算法,并从实用性角度对各种算法进行了比较。     

基于扫描型红外热像仪非均匀性场景校正算法的实现

通过对某扫描型手持红外热像仪非均匀性的分析,建立了相应的非均匀性数学模型,提出了场景校正算法并在DSP中编程实现。算法采用运动估计与递归最小二乘法相结合的方式,实现了对空间非均匀性的实时校正;采用神经网络与最小均方算法结合的方式实现了对两点校正后残留非线性非均匀性的实时补偿。应用效果表明该算法具有很高的工程价值。     

红外成像系统非均匀性校正方法的研究

分析了在红外图像处理中的几种校正方法,并对校正后的剩余非均匀性进行了分析,提出了几种有效的减小剩余非均匀性的方法.     

用于海气界面观测的红外热像仪非均匀性校正及滤波方法研究

利用红外仪器开展海气界面小尺度过程热通量观测工作具有重要的科学意义,而非致冷焦平面热像仪的成像非均匀性严重影响了人们对海面温度分布的观测。以相同温度下的平静水面作为黑体,对热像仪进行了非均匀性校正,去除了条带噪声。通过对用不同滤波方法处理的图像的归一化均方误差(Normalized Mean Square Error,NMSE)、信噪比和标准差进行比较,发现高斯滤波的效果较好。     

一种红外图像采集与校正系统的设计与实现

为实时获取高质量的红外图像,设计了一种基于DSP和USB2.0接口的红外图像实时采集与校正系统.利用EZ-USB FX2作为USB2.0接口芯片,实时采集探测器输出的原始图像数据.同时利用高性能浮点处理器TMS320C6713B实现高精度的非均匀性校正及对比度增强,以便于在监视器上实时察看校正效果.采集过程中数据格式的转换及时序控制皆由FP-GA实现,提高了系统的灵活性和可靠性.实验结果表明该系统能够满足数据采集实时性和准确性的要求.     

红外热像仪成像评估系统设计

红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观地评价红外热像仪成像效果,为红外热像仪成像性能提供定量的数学描述,同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据,成为必须要解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能,配合红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）进行红外图像数据测试评估。设计了图像评估的主要性能指标,并提出了数学模型及其实现的步骤,其中包括图像不均匀性(Non-uniformity,NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function, SiTF)、噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference, NETD）、角线性度（Angular Linearity, AL）、目标成像定位角误差（Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE）等主要评价技术指标。测试结果表明,该系统的性能非常优越,成为红外热像仪研制过程中必备的调试、测试设备。     

SFJ-V手持非制冷红外热像仪

一、用途SFJ-V手持非制冷红外热像仪是采用最新一代非致冷焦平面探测器开发的红外热成像通用组件,先进的信号处理技术及组件化模块设计技术,它具有图像质量好、体积小、质量轻、可靠性高、使用方便等优点。     

非致冷红外焦平面的噪声分析与非均匀性校正研究

非致冷红外焦平面阵列探测器具备体积小、无需致冷的优点,具有广泛的应用前景.然而非均匀性问题一直是制约其应用的根本原因,也是目前红外热成像研究的热点.论文通过分析实际的红外图像噪声特性,从图像恢复的角度,提出非均匀性校正的具体方案,并比较这两种图像恢复方案的实际效果,最后指出红外图像非均匀性校正算法的研究和发展的可能方向.     

非制冷红外焦平面信号处理系统设计

介绍了一种高速实时的非制冷红外焦平面信号处理系统,系统采用FPGA+CY7C68013的结构,FPGA完成系统的时序控制及非均匀校正算法,而CY7C68013实现系统的控制及教据传榆.实验表明整个系统具有实时性好、稳定性高、体积小、功耗低的优点,在红外系统成像系统中有着广泛的应用前景.     

320×240元非制冷焦平面信号处理电路设计

文中详细介绍了320×240元长波非制冷微测辐射热计红外探测器片外信号处理电路 的设计方法和技术关键。预处理电路采用运算放大电路对模拟信号进行放大和缓冲,时序控 制电路采用现场可编程门阵列,完成红外焦平面阵列的驱动和模／数、数／模转换的时钟控制。 应用数字信号处理技术实现UFPA的非均匀性校正,依据工程上比较成熟的参考辐射源两点 校正算法。对于各部分电路的性能,本文也给出了相应的测试结果。     

基于USB总线的中频信号采集系统设计

通用串行总线(USB)系统具有即插即用、携带方便和传输速度快等优点。针对外设部件互连标准(PCI)总线系统体积较大搬移不便的不足以及异地探测中移动布站的要求,设计了一个以专业高效芯片进行模数转换和数字下变频、以现场可编程门阵列(FPGA)为主时序控制器、以CY7C68013为接口基于USB总线的雷达中频信号采集系统。采用CY7C68013的异步SlaveFIFO模式进行数据传输,在满足了系统小型化、便携化与模块化的要求的同时保证了数据的高速稳定传输。     

基于CPCI总线的红外实时信号处理系统

介绍了一种高性能红外实时信号处理系统的原理、结构和特点.针对红外探测系统,提出了DSP FPGA CPCI的信号处理架构,采用Virtex Ⅱ Pro FPGA实现非均匀性校正等图像预处理,Spartan Ⅱ FPGA实现CPCI总线技术,DSP64X实现高层目标检测算法,以构成处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的信号处理系统.实验测试表明,这种实时信号处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标要求.     

红外热像仪中温度测试研究

红外热像仪设备既要显示被测物的图像,又要准确地显示物体的温度。根据红外探测器采集的灰度来得到被测物的温度主要有拟合曲线法和套表法两种方法,介绍了这两种方法以及通过测温的理论模型推导出实际情况下温度的计算式,并结合该算式给出了进行误差补偿的参量。     

基于NiosⅡ的红外图像处理系统设计

介绍了基于FPGA内嵌NiosⅡ处理器的红外图像处理系统的实现方法；具体阐述了该红外图像处理系统的总体结构、基于NiosⅡ的多CPU工作原理、红外图像处理算法的处理流程和实现方法。通过与传统DSP系统的比较分析，指出该系统的优点与缺点。     

一种雷达通用信号处理系统的实现与应用

鉴于FPGA和DSP各自的优势,FPGA+DSP信号处理架构,已成为信号处理系统的常用结构.但目前此结构处理平台功能固定、通用性差,或对平台的介绍缺乏具体实现.文中针对以上两点提出一种通用信号处理系统,该系统不仅将两种处理器的优点集于一身,并且具有很强的通用性,可以应用于不同的雷达系统.最后分别列举了该系统在连续波雷达...     

SAW传感器后端信号处理电路的设计

介绍声表面波(SAW)气体传感器原理及其信号处理电路原理,重点设计了传感器的频率检测电路.该频率检测电路基于FPGA技术,利用VHDL语言对各电路子模块编写了相应的代码,并用EDA软件QuartusⅡ完成了对电路的设计.该频率检测电路的测频范围为0.1～100 MHz.仿真和实验结果表明,设计相对误差较小,满足了SAW气体传感器的要求.     

基于红外热像仪的海上油田安防系统设计

海上油田安防系统中的红外热像仪在有雾天气及夜间都可以对海底管缆区域进行有效的监视,具有全天候监视的优势.对基于红外热像仪的海上油田安防系统进行了设计,给出了系统的设备组成.分别对单个红外热像仪系统和红外热像仪与AIS相结合的联合系统进行了设计,并对联合系统的显控软件进行了设计.     

基于NiosII的红外图像处理系统设计

介绍了基于FPGA内嵌NiosII处理器的红外图像处理系统的实现方法;具体阐述了该红外图像处理系统的总体结构、基于NiosII的多CPU工作原理、红外图像处理算法的处理流程和实现方法。通过与传统DSP系统的比较分析,指出该系统的优点与缺点。