[发明专利]一种基于FPGA的平视视景系统中图像融合方法

摘要

本发明提出的一种基于FPGA的平视视景系统中图像融合方法，先对输入EVS图像进行预处理：按照HUD视场匹配原则确定缩放系数，进行EVS图像进行缩放操作；而后对缩放后的EVS图像按照“中心对齐，边缘补0”的原则进行坐标归一化；根据CPU通过总线传递至FPGA的直线方程系数，对坐标归一化后EVS图像进行HOUGH变换，完成EVS图像的预处理。再对从GPU输入的SVS图像进行乒乓缓存，用以解决图像叠加的同步问题。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；融合的场景包括：纯字符画面、字符+EVS画面、字符+EVS+SVS画面；最后将融合后的图像按照VESA时序进行输出。本发明可以满足民航飞机在起飞、着陆、巡航等各个飞行阶段以及复杂气象条件下的态势感知的需求。

主权项

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。