红外图像实时显示增强系统设计

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1、万方数据第17卷第10期2009年10月光学精密工程OpticsandPrecisionEngineeringV01．17No．10oct．2009文章编号1004—924X(2009)10—2612—08红外图像实时显示增强系统设计吴家伟1’2，武春风2，庹文波2(1北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191；2湖北航天技术研究院总体设计所，湖北武汉430034)摘要：为了解决红外实时图像处理系统中热像仪输出动态范围大和监视器显示输出动态范围小之I'日J的矛盾，满足信息处理系统大数据量和高实时性的要求，设计

2、了一种新的基于现场可编程门阵列(FP(；A)实现的红外实时图像增强算法。首先采用均值滤波的思想统计图像的局部极值．然后使用多级均值法计算图像厌度变换区间分界点．最后对图像做分段线性厌度变换，整个算法通过FPGA实现。实验结果表明。该方法不仪解决r非制冷红外焦平面阵列探测器输出值随其工作时间变化的问题，f『lj且消除了图像中探测器旨元的干扰．丰富了图像背景细节，增强了图像显示效果。与直方图变换等传统图像增强算法相比。该算法计算时间缩短了1．38ms。占用存储资源减少了97．6％。在上程应用上，该方案简单可靠，成本较低．

3、易于FPGA实现，可为其他红外实时图像处理系统的设计提供参考。关键词：红外图像；局部极值I多级均值，线性变换；图像增强；实时处理中图分类号：TP391．4；TN216文献标识码：ADesignofreal·-timeinfraredimageenhancingsystemWUJia-weil”。WUChun-fen92。TUOWen-b02(1．SchoolofElectronicInformationEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China；2．Design

4、ingInstituteofHubeiSpaceTechnologyAcademy，Wuhan430034，China)Abstract：ThereiSacontradictionbetweenthe14bitsoutputdataofaninfraredthermalimagerandthe8bitsinputdataofitsmonitorinareal—timeinfraredimageprocessingsystem．Anovelalgorithmforreal—timeinfraredimageenhanc

5、ementbasedonFieldProgrammbleGateArray(FPGA)isproposednotonlytosolvethisproblembutalsotosatisfythereal—timeandmassdataneedsofthesystem．Firstly，．animagemeanfilterisusedtocomputethelocallimitvaluesforeachframedynamically．See—ondly，amulti—levelaveragestatisticsmeth

6、odisdesignedtocalculatethevaluesofsegmentpointsforeachgraynormalizationpartition．Finally，themeanofdifferentlinearnormalizationsondifferentgraylevelsegmentsiscalculatedtoenhancetheinfraredimage．ThewholealgorithmisdevelopedonFPGAhardwarewithVeriloglanguage．Experi

7、mentalresultsshowthatthisalgorithmresolvestheproblemthattheoutputvaluesofanun—cooledfocalplanearraydetectorvarywithitsworkinglife．Moreover，thealgorithmreducestheimpactfrombadpixels，andenhancesthedetailofanimagethathasobjectsatbothhighandlowtemperaturesinascene．

8、Comparedwithhistogramprojection，oneof收稿日期：2009—02—23；修订日期：2009—05—05．基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．60736010)万方数据第10期吴家伟，等：红外图像实时显示增强系统设计themosttraditionalimageenhancementmethods，this