基于图像梯度的神经网络红外焦平面非均匀校正算法

红外焦平面阵列固有的非均匀性导致叠加在图像上的固定图形噪声严重影响了红外系统的成像质量。传统的神经网络非均匀校正算法存在待处理像素的期望值求解固有缺陷、收敛速度慢和学习速度过大,容易造成算法不收敛。提出了基于图像梯度的神经网络非均匀校正算法,通过对处理像素的期望值求解、改进和调整学习速度、改善图像校正效果,提高了算法收敛速度。通过对真实的红外图像序列实验表明,新算法相对传统的神经网络算法收敛速度提高了50%以上,红外图像校正效果也得到了提高。     

基于高速DSP的红外热成像信号采集和处理系统

红外焦平面阵列(IRFPA)被广泛用于各个领域中。由于红外视频信号针对不同领域的不同需求,后续处理算法复杂,需有效地提高其实时性能。因此文中以TMS320DM642高速DSP处理器为主要元件,构建了红外图像信号采集和处理系统。分析了红外视频信号采集工作原理,研究了提高信号处理速度的方法。实验结果表明,图像采集和处理系统运行稳定可靠,在该系统上实现的图像放大算法满足了实时性要求,为信号的后续精细化处理奠定了基础。     

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.     

红外图像增强技术在TMS320DM642上的应用

针对红外图像普遍存在目标与背景对比度差、边缘模糊、信噪比低和灰度层次差等缺陷,提出了一种改进的直方图均衡红外图像增强算法。首先通过自适应地选择合适的灰度阈值,在图像直方图中将像素所占比例小于阈值的冗余灰度级完全压缩,并对大于阈值的有效灰度级进行基于一种非常合理的对数函数的拉伸变换;然后对拉伸后的灰度级进行常规的直方图均衡处理;最后在整个灰度范围内对经过均衡处理的图像灰度级进行等间距排列。为了满足算法的实时性,设计了一种以TMS320DM642高性能DSP芯片为核心处理器的红外图像增强系统平台。实验结果表明,采用该算法增强后的图像质量明显优于采用直方图均衡算法增强后的图像质量,图像的目标与背景的对比度和图像的清晰度都得到了提高,边缘细节也得到了保留;同时,采用该算法处理一帧320×256×8bits的红外图像仅仅用时16．73ms,完全满足实时图像处理的要求。     

对红外焦平面非均匀性自适应校正算法的研究

研究红外焦平面的非均匀校正对监控系统和军事有着特殊的意义.针对传统神经网络法非均匀校正算法存在收敛速度慢和不稳定的缺点,提出了一种新的基于场景的IRFPA非均匀性校正算法.该算法先将焦平面上的各像素点值和他周围的8个像素点值做一次排序,选择排在中间的5个像素值求平均作为该点的新像素值.再利用一种改进的神经网络法对红外图像再做一次非均匀校正.实验结果表明,新算法的非均匀校正效果比原来的神经网络算法和均值滤波算法都有明显的提高.还引用了一种新的收敛因子的估算方法,计算结果得出该方法能较准确地估算出收敛因子在自适应迭代公式中收敛时的范围,提高了校正算法的收敛速度.     

一种图像融合算法硬件实现

研究了Laplace金字塔图像融合算法,针对红外图像和可见光图像采用传统图像融合算法融合后,融合图像细节和目标很难同时比较突出,提出了一种基于形态学的Laplace金字塔图像融合算法。该算法先将红外图像进行形态学处理,然后将形态学处理后的图像与Laplace金字塔融合图像进行二次融合获得最终融合图像。在以TI公司TMS320DM642芯片为核心的融合系统中,使用C语言实现此图像融合算法,并且通过优化代码,实现320×240大小的红外和可见光图像实时融合,算法处理一帧红外和可见光图像时间约为33 ms。通过实验证明,本文算法得到的融合图像细节和目标都比较突出,且能够在硬件中实现实时性。     

基于TMS320DM642红外图像弱小目标单帧提取算法研究

针对海空背景红外图像中弱小目标的特点,结合自主设计的以TMS320DM642 DSP芯片为主处理器的硬件处理平台的资源性征,设计了两种适合硬件处理平台实现的单帧目标提取算法.实验证明该算法检测效率高,实时性好.     

一种改进的基于神经网络的红外非均匀校正算法

目前针对红外焦平面阵列(IRFPA)传统神经网络非均匀校正算法目标退化和收敛速度慢等问题,在综合分析传统神经网路相结合算法及基础上,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。该算法采用一点定标与神经网络相结合的方法,并对相应数据进行归一化以实现边缘清晰和收敛速度快等目的。仿真实验以及针对实际红外图像的实验结果表明,提出的方法是合理有效的。     

多通道图像处理采集卡的设计

针对图像数据采集系统中的实时图像处理、多通道接入及高速数据传输需求,提出了利用TI图像处理器TMS320DM642型DSP芯片完成图像数据的处理、DMA和PCI总线图像数据传输的实现方法,介绍了TMS320DM642型DSP的PCI接口特性,以及DSP在PCI主模式下控制并启动DMA数据传输,并给出了DMA数据传输系统的实现原理、工作流程、WINDOWS系统下的PCI设备驱动和应用程序的实现方法.     

基于TMS320DM642的红外监控系统设计与实现

红外监控系统以其不受可视环境影响、24 h不间断工作等诸多优势逐渐成为安防监控领域的重要发展方向之一。在此设计的嵌入式处理平台以TMS320DM642为核心,红外视频源采用FLIR热成像仪,红外图像经TVP5150解码芯片处理后进行H.264编码压缩,数据通过以太网传输至客户端PC机,基于Visual C++平台开发的客户端解码器进行解码及图像增强后实时还原红外图像,系统工作稳定、图像还原质量高,以太网的平均传输率为0.087 MB/s,图像压缩率约为7∶1,达到了系统设计要求。