车载可见光信号录取处理系统研究

论文摘要

论文以车载多传感器战场感知系统为应用背景,在详细分析了国内外可见光录取与处理技术的发展现状的基础上,重点研究了可见光图像的录取与处理问题,设计并研制了可见光录取与处理系统,并实现了可见光图像的录取与多波段图像融合的功能。论文首先分析车载多传感器战场感知系统的概况和可见光录取板卡的设计目的,结合可见光传感器前端性能指标和输出接口信号协议要求,对可见光录取板卡的整体设计进行了规划,对可见光录取板卡的硬件平台与设备驱动程序进行了设计与实现,重点解决了基于PCI IPcore的CPCI系统总线和Camera Link协议的实现问题,达到了板卡设计的目的,实现了可见光图像的录取。其次,分析了可见光处理板卡的设计要求与接口参数,对可见光处理板卡的硬件平台进行了设计与实现,重点解决了基于ADSP TS-101高速DSP芯片的硬件实现以及图像噪声处理算法的实现问题,满足了板卡设计的目的,实现了可见光图像的处理。最后,针对多传感器战场感知系统的应用需求,重点研究多传感器图像融合这一难点问题,在综合分析像素级的图像融合算法的基础上,基于对比度塔形分解和小波分解的算法提出了一种改进的加权平均算法,克服了对比度塔形分解的不稳定性和小波分解的边缘模糊的缺点,并对该算法的性能进行了实验和比较。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 图像录取处理系统结构设计
• 1.3 论文结构安排
• 第二章 基于FPGA的图像录取卡的设计与实现
• 2.1 引言
• 2.2 图像录取卡的硬件设计与实现
• 2.2.1 板卡结构设计
• 2.2.2 设计关键技术
• 2.2.3 Camera Link接口实现
• 2.2.4 双端口RAM读写控制
• 2.2.5 PCI接口协议的实现
• 2.3 图像录取卡的驱动程序设计与实现
• 2.3.1 应用程序接口
• 2.3.2 硬件访问
• 2.3.3 中断处理
• 2.3.4 DMA实现
• 2.4 小结
• 第三章 基于TS-101的图像处理卡设计与实现
• 3.1 引言
• 3.2 图像处理卡的硬件设计与实现
• 3.2.1 板卡结构设计
• 3.2.2 板卡存储区设计
• 3.2.3 DMA实现
• 3.3 图像处理卡的调试
• 3.3.1 板卡加电前测试
• 3.3.2 板卡加电测试
• 3.3.3 外部存储器存储调试
• 3.4 小结
• 第四章 可见光与红外图像融合算法研究与实现
• 4.1 引言
• 4.2 融合算法介绍
• 4.2.1 简单融合算法
• 4.2.2 对比度塔形分解融合算法
• 4.2.3 小波分解融合算法
• 4.2.4 图像融合实验
• 4.3 改进的加权平均融合算法
• 4.4 图像融合实验及定量分析
• 结束语
• 致谢
• 作者在学期间取得的学术成果
• 参考文献