基于DM642的红外测温项目设计
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摘要
近年来,DSP技术的发展不断将数字信号处理领域的理论研究成果应用到实际系统中,并且推动了新的理论和应用领域的发展,对图像处理等领域的技术发展也起到了十分重要的作用。随着红外热成像技术的不断发展和红外焦平面阵列(IRFPA)图像传感器的日益成熟,IRFPA被广泛应用于军事、工业和商业等领域的多种成像系统中。本文将红外热成像技术和DSP技术相结合,以“非致冷红外焦平面热成像测温仪的研制”为背景,设计实现了一套基于TMS320DM642的视频图像实时处理模块。本文在分析红外热图像特征的基础上,结合实际应用的需要,对红外图像处理技术进行了深入的研究。利用高精度的黑体,对非致冷红外焦平面探测器模块进行了大量的温度标定实验,根据实验数据,建立了图像灰度与目标温度之间的数学模型,实现了温度的测量。在图像增强处理技术方面,提出了自适应灰度拉伸法,实现了对本系统感兴趣的温度偏高区域的增强。通过分析各种多媒体实时开发平台的设计方式及高速电子系统的设计理论和原则,完成了视频图像实时处理模块的总体框架设计。
In recent years, the development of DSP technology has put the theory achievement of digital signal processing field into practical systems, and pushed the progress of new theory and application. At the same time, it plays an important role in the field of image processing. With the development of infrared imaging technology and infrared focal plane array (IRFPA) solid image detectors, IRFPA is widely used in various imaging system in the military, industrial and commercial fields. This paper designed and implemented a module for the real-time processing of the image based on the TMS320DM642, with the linking of the infrared thermal imaging technology and the digital signal processing (DSP) technology, based on the project called "the development of the instrument for the measuring of the temperature using the un-cooled infrared focal plane". This paper researched the technology of the processing of the infrared image deeply, on the base of the character of the infrared image and the requirement of the application. Many experiments have been done to the temperature calibration of the un-cooled infrared focal plane detector, using the high accuracy blackbody, according to the experimental data. At the aspect of image enhancement technique, this paper proposed the adaptive gray-scale extension and enhanced the higher temperature region, which is important to this system. Through analyzing the design methods of many multimedia real-time processing platforms and the design theory and principle of the high-speed electronic system, the design of main frame of video processing module has been completed.
In recent years, the development of DSP technology has put the theory achievement of digital signal processing field into practical systems, and pushed the progress of new theory and application. At the same time, it plays an important role in the field of image processing. With the development of infrared imaging technology and infrared focal plane array (IRFPA) solid image detectors, IRFPA is widely used in various imaging system in the military, industrial and commercial fields. This paper designed and implemented a module for the real-time processing of the image based on the TMS320DM642, with the linking of the infrared thermal imaging technology and the digital signal processing (DSP) technology, based on the project called "the development of the instrument for the measuring of the temperature using the un-cooled infrared focal plane". This paper researched the technology of the processing of the infrared image deeply, on the base of the character of the infrared image and the requirement of the application. Many experiments have been done to the temperature calibration of the un-cooled infrared focal plane detector, using the high accuracy blackbody, according to the experimental data. At the aspect of image enhancement technique, this paper proposed the adaptive gray-scale extension and enhanced the higher temperature region, which is important to this system. Through analyzing the design methods of many multimedia real-time processing platforms and the design theory and principle of the high-speed electronic system, the design of main frame of video processing module has been completed.
引文
[1]汪贵华.光电子器件.南京理工大学
[2]邢向华.非制冷红外焦平面热成像测温系统实现.南京理工大学硕士学位论文
[3]王致春.我国应用红外测温仪概况.激光与红外.第20卷第6期
[4]许猛,李恩普.红外测温中环境辐射影响的分析.计测技术.2007.3
[5]孙晓刚,李云红.红外热像仪测温技术发展综述.激光与红外.2008.2
[6]徐晓昱.The Research of the Universal Real-time Image Processing System Based on DSP.浙江大学硕士论文.2004.2
[7]朱海涛.基于TMS320DM642的H.264视频解码器设计.电视技术.2005年第4期
[8]徐华根.唐惠明.新型多媒体处理器DM642及其应用.电视技术 2005年1期
[9]阳华,刘海涛.新一代TI集成开发环境CCS.微处理机.2001年2期
[10]刘强.红外热成像伪彩色测温系统设计.南京理工大学硕士论文.2006.6
[11]TMS320C64x DSP Video Port/VCXO Interpolated Control(VIC)Port Reference Guide.Texas Instruments Co.Literature Number:SPRU629A,September 2003
[12]TMS320C64x DSP Library Programmer's Reference,Texas Instruments Co.Literature Number:SPRU565B October 2003
[13]AM29LV160D data sheet,AMD corporation,July 2003
[14]SAA7104H-SAA7105H Digital video encoder data sheet.Philips semiconductor,2004 Mar 04
[15]曹丹华.基于GIO/FVID的DSP视频处理驱动程序.单片机与嵌入式系统应用.2006年8期
[16]许伟.OSD芯片具有OSD字符/图形功能.EDN CHINA电子设计技术.2007年14卷12期
[17]张琛.基于TMS320DM642芯片的画面分割和OSD叠加.信息工程大学学报2005年6卷1期
[18]冯永超,罗敏.一种快速YUV-RGB彩色空间变换方法.微型机与应用.2002年21卷7期
[19]方凯,李德华.一种居于矢量方法的彩色图像双线性插值算法.计算机与数学工程 2007年35卷10期
[20]王立平,孙绍元.微光图像特征分析及图像融合技术研究.红外与毫米波学报.2000年19卷4期
[21]江巨浪.基于区域填充的二值数字图像放大算法 合肥工业大学学报.2006年29卷 5期
[22]程进.红外探测器的进展.光子学报.2001年29卷1期
[23]陈家凤.面阵CCD各像元光电变换非线性度探讨.华中科技大学学报.2002年30卷10期
[24]姜世昌.红外测温技术 自动化仪表.1996年17卷4期
[25]袁继俊.红外测温仪 激光与红外.2003年33卷3期
[26]蒋敏兰.AD590温度传感器的非线性补偿及应用 传感器技术.2001年20卷10期
[27]李红斌,刘延冰.光学电流互感器温度补偿方法.仪表技术及传感器.2004年4期
[28]汤耀法.图像拼接和伪彩色处理.上海医科大学学报.1996年23卷5期
[29]张丽,陈志强.色彩调和理论在辐射成像的伪彩色处理中的应用.核电子学与探测技术.2000年20卷3期
[30]熊辉,卫平等.红外教平年面阵列非均匀性校正算法研究.系统工程与电子技术,1998年.
[31]杨必武 王克军.基于直方图非线性拉伸的红外图像增强新算法.红外与激光工程.2003年32卷1期
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