NEXT系列产品SOPC和FPGA图像系统
专利汇可以提供NEXT系列产品SOPC和FPGA图像系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统，该系统由SOPC架构、红外探测器、A/D转换 电路 、视频处理模 块 、视频输出模块、TEC温控电路、 电机 驱动电路构成；其中SOPC架构包括FPGA主控芯片、PSRAM和E2PROM；FPGA主控芯片用于系统的 数据处理 ；PSRAM和E2PROM与FPGA主控芯片双向连接用于系统数据的缓存和存储；红外探测器与A/D转换电路通过R232 接口 连接，用于接收红外 信号 ；A/D转换电路通过R232接口与视频处理模块连接，用于将 模拟信号 转换为 数字信号 ；视频处理模块和视频输出模块通过PAL视频接口与FPGA主控芯片双向连接，分别用于数字 视频信号 的加工处理，和视频信号的输出；电机驱动电路和TEC温控电路通过SPI接口与FPGA主控芯片双向连接，分别用于红外探测器的电机控制和 温度 感知 控制。，下面是NEXT系列产品SOPC和FPGA图像系统专利的具体信息内容。
1.NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统，其特征在于该系统由SOPC架构、红外探测器、A/D转换电路、视频处理模块、视频输出模块、TEC温控电路、电机驱动电路构成；其中，红外探测器与A/D转换电路通过R232接口连接，A/D转换电路通过R232接口与视频处理模块连接，视频处理模块和视频输出模块通过PAL视频接口与FPGA主控芯片双向连接，电机驱动电路和TEC温控电路通过SPI接口与FPGA主控芯片双向连接。
2.如权利要求1所述的NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统，其征在于，所述SOPC架构包括FPGA主控芯片、PSRAM和E2PROM；FPGA主控芯片采用NIOS II处理器，用于系统的数据处理；PSRAM和E2PROM分别用于系统数据的数据缓存和图像信息存储；所述红外探测器采用GWIR 0202 X1A型红外探测器，用于接收红外信号；所述A/D转换电路选用采样率为10MSPS、采样范围为5V的14位A/D转换芯片AD9240，用于将模拟信号转换为数字信号；所述视频处理模块块选用解码芯片ADV7181负责对输入的PAL模拟信号进行解码；所述视频输出模块通过YCbCr RGB将数据转换为RGB信号进行输出；所述TEC温控电路采用AD公司的ADN8830温度控制芯片用于调节红外探测器的温度感知范围；所述电机驱动电路用于控制红外探测器的运动。
3.如权利要求1所述的NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统, 其征在于，该系统的非均匀性校正采用基于ROIC的非均匀性校正算法，该算法分两大步骤完成，首先完成基于探测器OCC的单点预校正，其次对预校正后输出完成基于积分时间调节的拟合校正，获取线性校正参数，实现最终的非均匀性校正，得到校正图像；其中基于探测器OCC的单点预校正运算时间长，仅在成像系统出厂或长时间应用非均匀性发生较大变化需要重新校正时操作，达到长时间非均匀性漂移的校正目的，而基于积分时间调节的拟合校正运算时间短，在工作状态下进行，达到对工作状态下短时间内非均匀性漂移的校正目的。
4.如权利要求1所述的NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统, 其征在于，该系统的图像增强采用一种自适应噪声抑制的图像增强算法，将全局图像直方图增强算法与多掩膜局部增强算法相结合，其中全局增强算法利用双向四阈值直方图均衡算法，在灰度方向及直方图方向上同时抑制噪声，保证稳定合理的灰度拉升，且采用控制机制防止过度增强及噪声放大；局部增强算法通过背景噪声估计，生成可抑制噪声的掩膜增益函数，对多个尺度下掩膜图像进行变换后相加，达到增强细节信息及噪声抑制的目的。
5.如权利要求1所述的NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统, 其征在于，为进一步提升图像质量，该系统采用一种基于信息冗余的小波红外图像去噪算法，在离散小波变化（DWT）过程中分别以不同的下采样方式获取多个含有相似信息的小波系数，再利用噪声估计对小波系数进行非线性变换，抑制高频噪声并保留细节，利用含有相似信息的小波系数加权进一步去除高频噪声，最后进行离散小波反变化（IDWT）获取最终处理后图像；该算法可在单片FPGA中进行实现，利用AlteraCycloneIII芯片实现后的处理帧频达到50fps，满足实时性要求。
6.如权利要求1所述的NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统，其特征在于，该系统的视频处理流程如下所示：
步骤1、亮度/对比度调节；
步骤2、图像极性调节；
步骤3、自定义视频输入；
步骤4、红外视频放大；
步骤5、视频切换；
步骤6、可见光格式转换；
步骤7、色度重新采样；
步骤8、颜色空间转换；
步骤9、视频缩放；
步骤10、可见光视频放大；
步骤11、视频图像切换。
7.如权利要求1所述的NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统，其特征在于，该系统的视频输出流程如下所示：
步骤1、图像叠加；
步骤2、图像颜色空间转换；
步骤3、图像色度采样；
步骤4、视频输出。
8.如权利要求1所述的NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统，其特征在于，该系统的全局图像直方图均衡增强软件流程如下所示：
步骤1、读取直方图统计结束标志位；
步骤2、是否结束直方图统计，是则转到步骤3，否则转到步骤1；
步骤3、读取统计RAM标志位；
步骤4、选择读取直方图并清零；
步骤5、直方图横向裁剪；
步骤6、直方图纵向裁剪；
步骤7、计算灰度函数转换；
步骤8、切换待写入转换查找表；
步骤9、写转换查找表；
步骤10、切换使用查找表，转到步骤1。
9.如权利要求1所述的NEXT系列产品的SOPC和FPGA图像系统，其特征在于，该系统的单点图像校正算法流程如下所示：
步骤1、采集红外背景图像；
步骤2、求取平均红外背景图像；
步骤3、采集红外目标图像；
步骤4、计算噪声误差；
步骤5、生成校正数据。
NEXT系列产品SOPC和FPGA图像系统
技术领域
背景技术
发明内容
步骤2、图像极性调节；
步骤3、自定义视频输入；
步骤4、红外视频放大；
步骤5、视频切换；
步骤6、可见光格式转换；
步骤7、色度重新采样；
步骤8、颜色空间转换；
步骤9、视频缩放；
步骤10、可见光视频放大；
步骤11、视频图像切换。
步骤2、是否结束直方图统计，是则转到步骤3，否则转到步骤1；
步骤3、读取统计RAM标志位；
步骤4、选择读取直方图并清零；
步骤5、直方图横向裁剪；
步骤6、直方图纵向裁剪；
步骤7、计算灰度函数转换；
步骤8、切换待写入转换查找表；
步骤9、写转换查找表；
步骤10、切换使用查找表，转到步骤1。
步骤2、求取平均红外背景图像；
步骤3、采集红外目标图像；
步骤4、计算噪声误差；
步骤5、生成校正数据。
附图说明
图3是SOPC和FPGA图像系统的视频处理流程图；
图4是SOPC和FPGA图像系统的视频输出流程图；
图5是系统全局图像直方图均衡增强软件流程图；
图6是系统的单点图像校正算法流程图。
具体实施方式
所述视频处理模块块选用解码芯片ADV7181负责对输入的PAL模拟信号进行解码；所述视频输出模块通过YCbCrRGB将数据转换为RGB信号进行输出；所述TEC温控电路采用AD公司的ADN8830温度控制芯片用于调节红外探测器的温度感知范围；所述电机驱动电路用于控制红外探测器的运动。
步骤2、图像极性调节；
步骤3、自定义视频输入；
步骤4、红外视频放大；
步骤5、视频切换；
步骤6、可见光格式转换；
步骤7、色度重新采样；
步骤8、颜色空间转换；
步骤9、视频缩放；
步骤10、可见光视频放大；
步骤11、视频图像切换。
步骤2、图像颜色空间转换；
步骤3、图像色度采样；
步骤4、视频输出。
步骤2、是否结束直方图统计，是则转到步骤3，否则转到步骤1；
步骤3、读取统计RAM标志位；
步骤4、选择读取直方图并清零；
步骤5、直方图横向裁剪；
步骤6、直方图纵向裁剪；
步骤7、计算灰度函数转换；
步骤8、切换待写入转换查找表；
步骤9、写转换查找表；
步骤10、切换使用查找表，转到步骤1。
步骤2、求取平均红外背景图像；
步骤3、采集红外目标图像；
步骤4、计算噪声误差；
步骤5、生成校正数据。
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