[发明专利]一种FPGA实现红外实时拼图中图像增强的方法

说明书

本发明公开了一种FPGA实现红外实时拼图中图像增强的装置，包括：图像输入模块、FPGA模块和图像输出模块；图像输入模块采用cameralink接口采集红外图像，通过DS90CR288A串并转换芯片将BASE模式cameralink信号转为以像素时钟为基准的行场同步信号和最大16位的灰度值数据。图像输出模块将图像随像素时钟写入FIFO中，SDI输出模块读取FIFO数据，拼接为16位数据发送给SDI芯片，通过以FPGA为主控芯片，图像处理采集芯片及接口为外围电路的电路板作为硬件结构，在FPGA片以硬件描述语言编程，实现对实时图像的逐帧增强处理。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的成像质量差的问题。

技术领域

本发明涉及图像增强的技术领域，具体而言，涉及一种FPGA实现红外实时拼图中图像增强的方法。

背景技术

红外成像技术在目标侦测、识别、跟踪等多方面具有显著优势，因此被广泛应用于边防、武器、监控等诸多领域。因其广泛应用，热像仪性能也随之提升。目前高精度的红外热像仪一般可达到14位或更高精度以满足图像处理算法的要求。对于不同的场景，红外图像的灰度分布不尽相同，有可能分布在较小的范围内，从而导致对比度不合适，成像质量差等问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种FPGA实现红外实时拼图中图像增强的装置，解决现有技术中的成像质量差的问题。

有鉴于此，本发明提供一种FPGA实现红外实时拼图中图像增强的装置，包括：图像输入模块、FPGA模块和图像输出模块；图像输入模块采用cameralink接口采集红外图像，通过DS90CR288A串并转换芯片将BASE模式cameralink信号转为以像素时钟为基准的行场同步信号和最大16位的灰度值数据。图像输出模块将图像随像素时钟写入FIFO中，SDI输出模块读取FIFO数据，拼接为16位数据发送给SDI芯片，通过以FPGA为主控芯片，图像处理采集芯片及接口为外围电路的电路板作为硬件结构，在FPGA片以硬件描述语言编程，实现对实时图像的逐帧增强处理。

进一步地，S101对图像直方图进行统计，同时对图像进行缓存至双口RAM中；S102在遍历完一副图像，进入场消隐时间内时；S103根据行场信号判断，在下一幅图像到来时，对每一个像素进行拉伸并压缩到8bit处理，具体拉伸公式如下所示：

Data_en:处理后的像素灰度值；

Data_ir处理前的像素灰度值；

Mindata计算后单附图最小灰度值；

Maxdata计算后单附图最大灰度值；

若该像素灰度值小于最小值则置0，该像素值大于最大值则置255。将处理完的图像拼接为16位后同步输出至FIFO。

进一步地，在S101步骤中，建立一个二维数组hist，读取像素灰度值为数组横轴，对数组当前像素灰度值位置的值加一，随像素时钟遍历当前图像每一个像素后得到该图像的灰度直方图。

进一步地，在S102步骤中，首先进行去极值操作，查找直方图，从灰度值最低的灰阶开始向上统计，直到像素数超过2000个时，记录此时的灰度值为下限；得到灰度值上限的方法与上述一致，灰度值最高的灰阶开始向下统计，直到像素数超过2000个时，记录此时的灰度值为上限。

进一步地，然后清零直方图。

本发明实现了以下显著的有益效果：

通过FPGA实现图像增强算法，分担后端处理器算力压力。

附图说明

图1是本发明的FPGA实现红外实时拼图中图像增强的方法的FPGA图像增强算法示意图示意图；

具体实施方式