[发明专利]一种基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统及方法，所述系统包括：图像信号处理电路板和ARM处理器；图像信号处理电路板的输入端电性连接有可见光图像采集模块和紫外图像采集模块，输出端与ARM处理器的输入端电性连接，ARM处理器的输出端电性连接有图像显示模块；可见光图像采集模块包括可见光CCD镜头和可见光CCD探测器，紫外图像采集模块包括紫外镜头和紫外ICCD，图像信号处理电路板设置有FPGA主控芯片，图像显示模块电性连接有显示屏。本发明提供的基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统及方法具有结构简单、实用性强、精准高效的特点。

技术领域

本发明涉及紫外与可见光图像处理技术领域，特别是涉及一种基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统及方法。

背景技术

紫外光和可见光的图像融合是基于紫外检测发展起来的，是紫外检测的一部分。20世纪60年代紫外检测起源于欧美国家的军事领域，并在80年代末得到较大发展，主要为满足发现军事目标的需求而兴起的一种成像技术。该阶段的紫外检测技术仅是单通道的紫外成像，并未同可见光进行融合。上世纪90年代末，紫外技术开始在警用市场得到应用，进入民用领域。紫外检测技术在电力领域，主要用以检测高压设备的早期故障，通过对电晕放电进行检测并结合可见光成像以达到故障定位的目的。

目前已知的应用于紫外检测中的图像融合算法相对简单，实时性相对较好，但是这些处理算法得到的图像的融合质量较低，经常会存在拼接、模糊等现象，对观察者感受和对紫外检测的目标判断及识别均产生了不利影响，甚至对故障识别、故障定位和故障等级判断以及整个故障检测系统产生重要影响，影响电力和铁路系统中电气设备的安全稳定运行，甚至造成安全事故。基于以上问题，迫切需要提出一种新的基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统及方法，能够得到高质量的紫外与可见光融合图像，具有结构简单、实用性强、精准高效的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统，包括：图像信号处理电路板和ARM处理器，所述图像信号处理电路板的输入端电性连接有可见光图像采集模块和紫外图像采集模块，所述图像信号处理电路板的输出端与所述ARM处理器的输入端电性连接，所述ARM处理器的输出端电性连接有图像显示模块；所述可见光图像采集模块包括可见光CCD镜头和可见光CCD探测器，所述紫外图像采集模块包括紫外镜头和紫外ICCD，所述图像信号处理电路板设置有FPGA主控芯片，所述图像显示模块电性连接有显示屏；所述可见光图像采集模块和紫外图像采集模块分别用于采集可见光和紫外图像，所述图像信号处理电路板中的所述FPGA主控芯片对图像信号进行处理并将处理后的图像信息发送至所述ARM处理器，所述ARM处理器控制所述显示屏显示出图像数据。

可选的，所述图像信号处理电路板设置有AD图像解码芯片和DA视频编码芯片，所述AD图像解码芯片的输入端分别与所述可见光图像采集模块及紫外图像采集模块电性连接，所述AD图像解码芯片的输出端与所述FPGA主控芯片电性连接；所述DA视频编码芯片的输入端与所FPGA主控芯片电性连接，所述DA视频编码芯片的输出端与所述ARM处理器电性连接。

可选的，所述图像信号处理电路板通过RS232串口与I2C总线两种方式与主机通信。

可选的，所述可见光CCD探测器型号采用索尼FCB-EX1020P型CCD探测器。

可选的，所述系统还包括电源模块，所述电源模块与所述图像信号处理电路板电性连接，所述电源模块用于给所述系统供电。

本发明还提供了一种基于FPGA的紫外与可见光图像融合方法，应用于上述基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统，所述方法具体包括：

S1，利用基于FPGA的紫外与可见光图像融合系统提取所述紫外图像采集模块采集的紫外图像；