基于FPGA+双DSP实现的红外图像处理系统与图像显示

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1、第24卷第5期光电技术应用Vo1．24．No．52009年10月ELECTR0oTICTECHN0LOGYAPPLICATIONOctober．2009·信号与信息处理·基于FPGA+双DSP实现的红外图像处理系统与图像显示徐世伟，刘严严，魏东，杨绍岩，张晟种，李曼(光电系统信息控制技术国家级重点实验室，河北三河065201)摘要：为改善红外焦平面阵列成像质量与实时性要求，提出了以高速信号处理器为核心的红外焦平面实时图像数字处理系统．详细阐述了双路红外成像系统的组成、硬件结构、芯片选择、数据处理过程，以及红外图像显示原理、视频合成过程；同时给出了显示芯片ADV7123的veril

2、og代码．经验证，成像效果比较理想，满足红外图像处理系统的实时要求，具有较高的应用价值．关键词：红外；双路处理；复合消隐；复合同步中图分类号：TP391．41文献标识码：A文章编号：1673—1255(2009)05—0057—05InfraredImageProcessingSystemandDisplayTechnologyBasedonFPGA+TwoDSPsXUShi—wei，LIUYan—yan，WEIDong，YANGShao—yan，ZHANGSheng—chong，LIMan(NationalLaboratoryofElectro—Optics￡Technolog

3、y，Sanhe065201，China)Abstract：Inordertoimprovetheimagingqualityandreal—timedemandsofinfraredfoecalplane(IRFPA)de—tecmrs，aninfraredimagedigitalprocessingsystemwithahighspeedsignalprocesserinitscentrewaspropo~d．Tl1ecompositionofthedualinfraredimagingsystem，thehardwarestructure，thechipselection，d

4、ataprocessing，aswellastheprincipleofinfraredimagedisplayandtheprocessingofthevideosynthesisweredescribed；Atthesametime，theverilogcodesofthedisplaychipADV7123weregiven．Tl1eresdtsofimagingwerecertifiedsatisfactory，whichcanmeettheinfraredimagereal—timedemancksandhashighvalueinapplications．Keywor

5、ds：infrared；dualprocessing；compoundblanking；compoundsynchronization在现代红外实时的图像处理系统中，由于系统处目标的检测，给出目标方位信息．系统采用ALTER—理的数据量大，速度要求快，而EISP强大的数据运算能A公司的EPIC6Q240实现整个系统的实时控制以力、FPGA芯片丰富的可编程逻辑资源和丰富的I／O接及图像预处理，主要包括AD采样，视频开关控制信口使FPGA+DSP成为目前流行的硬件结构1]J．现阶段号以及系统同步控制信号；FPGA作为中央处理器，红外焦平面探测器成为主流产品，例如：HgCdTe640×

6、采用双通路控制，一路用于红外图像显示，另外一路480已被广泛应用．对这样的图像要准确识别与检测出是图像数据检测，用于提取目标信息．系统由非制冷目标，仅靠一片DSP与FPGA组合，无论是信息的存储型焦平面阵列(UFPA640×512红外探测器)、热点还是信号的实时处理都显得不足．所以文中采用FPGA温度稳定器(TEC)温控电路、A／D采集电路、FPGA+双DSP来处理图像数据．模块、双DSP系统、串口通信系统、视频D／A模块等组成．红外信号处理系统框图如图1所示．1红外图像系统组成系统的主要器件有模／数转换器件AD9240、高红外图像系统用来接收显示红外图像，完成对性能FPGAEP

7、I6Q240、高速、大容量DSP收稿日期：200907—15作者简介：徐世伟(1979一)，男，吉林农安人，硕士，工程师，主要研究方向为图像处理、目标探测与识别58光电技术应用第24卷TMS320C6416以及AID公司的三通高速视频DAC一般情况下，系统要求每个像素的处理时问只ADV7123有20～36ns．为了实现高速扫描图像的实时检测，采用高性能FPGA与双DSP—TM320C6416数字信卜＼卜＼监号处理器实现．图2为双DSP+FPGA处理系统组差分信．差分信视l／器成．