红外热像整机关键技术的研究

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1、●硕士论文红外热像整机关键技术研究摘要随着科学技术的迅速发展，红外热像仪在军事和民用领域中得到了越来越广泛的应用。但是目前由于受到红外器件的限制，红外热像仪的成像效果还不够理想，影响了红外热像仪在实际应用中的应用效果。而在红外热像仪的处理部分为红外热像仪的关键部分之一，该部分是在很大程度上决定了输出图像的质量。本文以非致冷红外焦平面探测器的输出的特性为理论基础，探讨并尝试适用于红外图像实时处理的算法，并设计和完成了一套小型化的红外图像实时处理系统。该系统以FPGA为核心处理部件，确定了系统总体设计方

2、案和具体电路结构。通过Verilog逻辑设计，完成驱动信号的产生、多种适用于红外图像实时处理的算法(基于灰度冗余的直方图均衡、二维时间延迟积分、非均匀性校正及盲元补偿)以及友好的人机接口。完成了红外热像仪中一部分关键功能。最后，总结了系统的设计和调试经验，对调试时遇到的一些问题进行了分析，并将在设计与调试中的经验与大家分享。关键字：非致冷红外焦平面探测器，非均匀性校正，实时处理，FPGA，Veril。g●硕士论文红外热像整机关键技术研究ABSTRACTWiththerapiddevelopmento

3、fscienceandtechnology,theinfraredthermalimagerhasbeenmoreandmoreused,andhasshownalargemarketpotentialandabrightfuture．Butnowtheimagingqualityisalwaysnotsatisfyingbecauseofthelimitationofinfrareddetector,whichrestrictstheapplicationoftheinfraredthermali

4、magerinpractice．Theimageprocessunitisoneofthemostimportantpartsintheinfraredthermalimager．Thequalityoftheoutputvideodependsonitgreatly．Inthispaper,WediscussedtheoutputcharactersoftheuncooledIRFPA(infraredfocuspanelarray)．Based011that,Wehavestudiedandtr

5、iedmanyalgorithmsforinfraredimage，aminitypeinfraredthermalimagerWaSbuild．ThekeychipsofthisimagerareRAMSandaFPGA．ThealgorithmsappliedinthisimagersuchaShistogramequalization，2D·TDI，non-uniformitycorrection,blindpixelcompensmionandafriendlyman-machineinte

6、rfacearerealizedwithVerilog．Inaddition，theexperiencesinsystemdesignanddebugaresummarizedandanalyzed，andIhopetheexperiencesintimingdesignarehelpful．Keywords：UFPA，non-uniformitycorrection，real—timeprocessing，FPGA，VerilogrⅡ，Yzoo,咖：3声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果

7、，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：越垃加。6年6月卯日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：拯丝

8、2一印6年5月坳日●硕士论文红外热像整机关键技术研究1绪论1．1热像仪工作原理红外热像仪是一种二维热图像成像装置，该系统利用目标与环境之间由于温度辐射与发射率的差异所产生的热对比度不同，把红外辐射能量密度分布探测并显示出来，成为“热像”，由于人眼对红外光不敏感，所以红外热像仪必须具有把红外光变成可见光的功能，将红外图像变为可见图像。在红外热像仪中，红外熟辐射通过光学系统，由红外探测器把红外热辐射投射到探测器上，变为电信号，该信号反映出红外辐射的强弱，然后经过电子学处理