單通道紅外與可見光圖像采集系統電路設計.pdf

1、隨著光電成像技術的發(fā)展，可見光成像和紅外成像得到了廣泛的應用?？梢姽鈭D像富含目標的色彩和紋理信息，符合人眼的視覺習慣，紅外成像則反映了目標的溫度分布信息。隨著光電成像技術應用研究的不斷深入，在許多場合需要在直接識別目標的同時又能得到目標的溫度信息，這就需要將可見光圖像和紅外圖像同時采集后融合顯示。目前大量使用的可見光與紅外圖像融合系統均采用雙通道圖像輸入，即兩個獨立的相機從不同的角度對同一目標成像，配準時只有目標不動時才能實現兩幅圖像的

2、準確融合，無法實現運動目標的實時圖像融合，大大限制了儀器的適用范圍。
　　本課題旨在為無人機電力巡線設計了一套單通道長波紅外與可見光圖像實時同步采集、拼接、傳輸與融合系統，本文主要對該系統電路設計與實現作了詳細的說明。該系統硬件電路以可編程器件FPGA作為主控器件，首先通過FPGA對可見光CMOS圖像傳感器的控制，構建了一個分辨率為1280×1024，幀率為25幀的可見光成像電路模塊，并設計了自動曝光算法，該算法以“中間灰度”為依

3、據，結合自適應步長和固定步長曝光參數調整方法，實現快速準確地獲取曝光參數。
　　其次，在 FPGA控制下，采用異步時鐘域同步和靜態(tài)相位調整等方法準確采集紅外與可見光圖像數據，并巧妙利它們的數據輸出特點，實現了紅外圖像和可見光圖像數據的同步采集，以滿足圖像融合系統對圖像源的時間相關要求。同時，本文研究了一種通過HDMI接口同時傳送紅外與可見光兩路視頻的方案，通過SRAM將緩存的一幀可見光圖像和一幀紅外圖像合并為一幀新的圖像，實現將兩