红外热像仪技术分析报告

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1、XXXXXX技术分析报告XXXXXX股份有限公司2012年5月目次1初始上电时热像仪输出视频时序12外同步信号设计方案及试验验证13红外热像仪调光算法及抗热窗算法63.1红外热像仪调光算法63.1.1背景概述63.1.2常用图像增强算法比较73.1.3本系统调光算法113.1.4选择本方案的原因153.2红外热像仪抗热窗算法173.2.1热窗效应产生的原因173.2.2红外热像仪抗热窗算法原理173.2.3抗热窗算法实验结果19414位图像在不调光情况下是否满足导引头使用要求204.1背景204.2实验验证2324XXXXXX技术分析报告1初始上电时热像仪输出视频时序红外热像仪系统总共输

2、出三路视频信号，分别为14位数字图像信号、8位数字图像信号和模拟视频信号，其中14位数字图像主要经过数据采集、非均匀性校正、死点替换处理后送出14位数字信号；8位数字图像在14位数字图像的基础上，再经过DSP处理之后的8位数字信号；模拟视频为经DSP处理后的数字信号转为模块信号。关于14位数字口、8位数字口、模拟视频三路信号时序关系，相对于积分时间的时序如下图：注1：14位数字口：经过数据采集、非均匀性校正、死点替换等处理后，需要将数据缓存一帧，再根据客户要求时序送出，故第一个有效数据从14位接口送出相对积分时间下降沿共延迟约12.4mS；注2：8位数字口：经过数据采集、非均匀性校正、死

3、点替换等处理后，直接将数据送给DSP，经DSP处理后再按要求时序送出，共延迟约40mS；注3：模拟视频信号：DSP处理后的数据首先保证8位数字接口时序送出，为满足本地视频显示时序要求，需再缓存一帧数据后按PAL制式时序输出给ADV7123芯片，共延迟约56mS。2外同步信号设计方案及试验验证24在系统始用过程中，由于需要红外热像仪输出的14位数字图像、8位数字图像和模拟三路视频信号全部同步于整个系统，因此引入外同步功能，使热像仪三路输出视频信号和外同步视频输入信号进行同步。a)关于系统同步机制，流程图说明如下：具体过程说明如下：1)检测是否有外同步信号，如果检测到外同步信号，跳到第2步，

4、否则一直检测；2)为保证每一帧数据的完整性，当检测到外同步信号时，需判断当前帧是否发送完毕，如果是，则跳到第3步，否则等待直到结束后，再跳到第3步；3)进入复位状态，检测外同步信号，20mS内如果检测到外同步，跳到4步；否则跳回到第1步；4)24进入同步状态，每20mS检测外同步信号；如果20mS内没检测到外同步，跳回到第1步，系统在当前状态下继续运行，避免同步信号从有到无过程中出现闪屏现象，否则保持同步状态。a)外同步验证：利用示波器的余辉功能来测试外部输入视频信号与热像仪三路输出视频信号是否同步。如果同步，则两者视频信号相位锁定，否则两者相位飘移。1)热像仪模拟输出视频信号与外同步信

5、号验证通道1（黄色）接外同步视频信号，通道2（蓝色）接热像仪模拟输出视频信号。当外同步信号信号没有接入热像仪系统时，通道2波形相对通道1波形相位飘移，通过余辉功能可将飘移轨迹捕捉到，如下图蓝色残影部分，表明两者不同步：24当外同步信号接入系统时，通道2波形相对通道1波形相位锁定，通道2波形的上升沿或下降沿比较清晰，表明两则已同步，如下图：1)热像仪14位数字图像输出视频信号与外同步信号验证通道1（黄色）接外同步视频信号，通道2（蓝色）接14位数字场有效信号。当外同步信号信号没有接入热像仪系统时，通道2波形相对通道1波形相位飘移，通过余辉功能可将飘移轨迹捕捉到，如下图蓝色残影部分，表明两者

6、不同步：24当外同步信号接入系统时，通道2波形相对通道1波形相位锁定，通道2波形的上升沿或下降沿比较清晰，表明两则已同步，如下图：1)热像仪8位数字图像输出视频信号与外同步信号验证通道1（黄色）接外同步视频信号，通道2（蓝色）接8位数字场有效信号。当外同步信号信号没有接入热像仪系统时，通道2波形相对通道1波形相位飘移，通过余辉功能可将飘移轨迹捕捉到，如下图蓝色残影部分，表明两者不同步：24当外同步信号接入系统时，通道2波形相对通道1波形相位锁定，通道2波形的上升沿或下降沿比较清晰，表明两则已同步，如下图：3红外热像仪调光算法及抗热窗算法3.1红外热像仪调光算法3.1.1背景概述由于红外图

7、像的成像机理以及红外成像系统自身的原因，使得红外图像与可见光图像相比，大多有图像对比度低、图像较模糊、噪声大等特点。这对后续的处理极为不利，因此抑制噪声、提高图像信噪比、调整图像对比度、增强图像边缘等操作是必不可少的；另外，经过增强后的图像抑制了噪声，使图像呈现出更好的视觉效果。24虽然在处理之前已经过两点校正和盲元替代，改善了红外图像的非均匀性、剔除了死点噪声，但是这部分工作对于图像的增强没有太大的效果。传统的图像增强的方法可分为