[发明专利]一种基于FPGA的平视视景系统中图像融合方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的平视视景系统中图像融合方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：对输入的EVS图像进行预处理：

步骤1.1：根据EVS红外图像分辨率H1*W1，视场k1*j1，以及HUD视角k2*j2，分辨率H*W，确定EVS缩放系数为：

水平缩放系数：垂直缩放系数：

利用缩放系数对EVS图像进行缩放；

步骤1.2：对缩放后的EVS图像按照“中心对齐，边缘补0”的方式进行归一化：

a、若|H-H1*n|为偶数，则缩放后的EVS图像上边缘和下边缘补充“0”的行数为|H-H1*n|/2；若|H-H1*n|为奇数，则缩放后的EVS图像上边缘补“0”的行数为(|H-H1*n|+1)/2，下边缘补“0”的行数为(|H-H1*n|-1)/2；

b、若|W-W1*m|为偶数，则缩放后的EVS图像左边缘和右边缘补充“0”的列数为|W-W1*m|/2；若|W-W1*m|为奇数，则左边缘补“0”的列数为(|W-W1*m|+1)/2，右边缘补“0”的列数为(|W-W1*m|-1)/2；

步骤1.3：根据CPU传递至FPGA的直线方程系数c和d，对坐标归一化后的EVS图像进行HOUGH变换：

以EVS图像中心为坐标原点建立坐标系，逐行逐点扫描图像全部像素点，使用直线方程y＝cx+d，判断像素点在直线上方或者直线下方，保留直线下方点进行后续图像叠加融合；

步骤2：采用两片外部存储器对从GPU输入的SVS图像进行乒乓缓存；

步骤3：以输入的字符画面为基准，根据图像融合控制指令，完成字符画面、SVS画面、EVS画面的图像融合；图像场景包括：纯字符画面、字符+EVS画面、字符+EVS+SVS画面，图像场景的选择由融合控制参数决定，融合控制参数由CPU传递至FPGA。

2.根据权利要求1所述一种基于FPGA的平视视景系统中图像融合方法，其特征在于：步骤1.1中，对EVS图像的缩放过程分为几何校正和灰度校正，对于缩放后图像像素(x,y)与原图像像素(a,b)，其中的几何校正算法为：

a＝[x/m]，b＝[y/n]

方括号表示取整；而灰度校正采用双线性插值方法，缩放后图像像素(x,y)的灰度值为f(x,y)＝(1-dx)*(1-dy)*f(a,b)+(1-dx)*dy*f(a,b+1)+dx*(1-dy)*f(a+1,b)+dx*dy*f(a+1,b+1)

f(*)为对应像素的灰度值，双线性插值系数为

dx＝x/m-[x/m]

dy＝y/n-[y/n]。

3.根据权利要求2所述一种基于FPGA的平视视景系统中图像融合方法，其特征在于：步骤3中，字符+EVS图像融合方式为：字符图像与坐标归一化后未HOUGH变换的EVS画面中心对齐，像素点数据之间进行叠加，叠加的画面像素点灰度值为

P＝(X+Y)-X*Y/255

其中X为字符画面像素点灰度值，Y为归一化后未HOUGH变换的EVS画面像素点灰度值，P为叠加后画面像素点灰度值。

4.根据权利要求2所述一种基于FPGA的平视视景系统中图像融合方法，其特征在于：步骤3中，字符+EVS+SVS图像融合方式为：字符画面、EVS图像和SVS图像中心对齐，HOUGH变换后的EVS图像和SVS画面覆盖叠加，而后再将字符画面叠加在最上层。