基于fpga的红外图像增强处理的研究

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1、硕士学位论文基于FPGA的红外图像增强处理的研究InfraredImageEnhancementProcessingResearchBasedonFPGA作者：王珏导师：袁小平中国矿业大学二〇一六年四月中图分类号TP391学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学学术型硕士学位论文基于FPGA的红外图像增强处理的设计InfraredImageEnhancementProcessingResearchBasedonFPGA作者王珏导师袁小平申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电子科学与技术研究方向FPGA答辩委员会主席程德强评阅人二○-六年四月论文审阅认定书研

2、究生在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢感谢袁小平教授帮助下顺利的完成论文的写作，在开题阶段，袁老师就开始帮助我选择合适的题目，提供大量宝贵的意见，避免了很多误区，在论文的准备阶段，袁老师给出很多宝贵的经验，避免了很多的弯路，在论文的写作阶段，袁老师又给出了很多论文写作时的注意事项，避免了许多不必要的麻烦，在论文的修改阶段，袁老师给出了许多建设性的意见，

3、帮助我顺利完成论文的写作。回顾研究生三年，无论在生活上还是在学习上，袁老师都给我们无微不至的关怀，在学习上，给我们指点迷津，根据个人的特点，给我们推荐合适的研究方向。一日为师，终身为父，感谢袁老师这三年来对我们的照顾和帮助。同时也要感谢我的师弟们，感谢我的同门们，感谢他们这几年的陪伴，感谢他们对我工作的支持，感谢他们对我学习上的帮助。感谢我的家人，感谢他们不仅给予我在物质上的支持，也感谢他们对我精神上的支持，在我最苦最艰难的时候，给予我最大的帮助，没有他们的支持，就没我的今天。千言万语一句话，感谢所有人，祝你们在以后工作生活中万事如意，事事顺心。最后感谢评审专家、

4、教授在百忙之中抽出宝贵的时间审阅我的文章！谢谢！摘要现如今红外成像技术被广泛应用在各个领域，从首先应用的军事领域，逐步渗透到工业检测、民用检测、医疗诊断等方面。但是由于受到红外探测器内在条件的约束和外在因素的影响，红外成像系统获得的成像效果却不是很好，需要对采集的红外图像进行预处理，达到较好的视觉效果。传统的红外图像处理往往采用DSP进行处理，但其算法复杂，处理速度较慢，无法满足快速性、实时性的要求。随着FPGA在可编程逻辑器件中的快速发展，结合其并行处理和流水线处理的特性，为快速进行运算提供了可能，也为图像处理在硬件上的实现提供了依据，基于FPGA的红外图像增强

5、处理的研究成为一个新的热门研究。本文主要工作内容如下：（1）综述红外图像和FPGA图像处理的发展现状、背景及其应用价值。（2）具体分析红外图像的成像特点，结合图像的直方图特征、图像的成像原理跟可见光图像做出具体的比较，研究其差异，总结红外图像的特征，对其进行噪声分析。（3）研究图像增强处理中空域里几种常用的增强算法：邻域平均法、中值滤波法、梯度锐化法及拉普拉斯锐化法。分析其增强图像的特点，分别对其进行MATLAB仿真，选取适合于红外图像增强的算法。（4）研究中值滤波算法、拉普拉斯算法的硬件实现，同时对中值滤波算法进行优化，实现快速中值滤波，改进后的中值滤波其资源占

6、有率为中值滤波的58%。通过对其功能仿真验证其硬件的可实现性。（5）搭建FPGA红外图像增强处理系统，实现红外图像的增强处理。该论文有图55幅，表15个，参考文献52篇。关键词：红外图像增强；FPGA；中值滤波；快速中值滤波；拉普拉斯算法；FPGA红外图像增强处理系统IAbstractNowadays,theinfraredimagingtechnologyiswidelyusedinvariousfields.Thefirstapplicationisinmilitaryfield,graduallyinfiltratedtheindustrialdetecti

7、ng,civildetecting,medicaldiagnosisdetectingandotherfields.Astherestraintofinfrareddetectorinternalconditionsandexternalfacts,theimagingeffectoftheinfraredimagingsystemisnotverygood.Itneedstopre-treatforthecollectinginfraredimage,toachieveabettervisualeffect.Thetraditionalmethodforthei

8、nfrar