帧间补偿单通道彩色微光成像方法研究

论文摘要

本文在分析微光电视成像特点及微光双谱探测理论的基础上，重点开展了单通道双谱微光融合彩色夜视方法研究。介绍了单通道彩色夜视技术的实现方案，验证了方法的可行性。在算法方面，本文针对单通道双谱微光图像特征，实验了双谱微光图像融合改进算法和新算法，在算法处理速度和融合效果上优于原有算法。基于综合图像处理效果和易于硬件实现两方面的考虑，系统试验并分析比较了多种算法在双谱微光融合中的应用，进行了基于DSP硬件平台的单通道双谱微光融合系统软件设计，并进行了代码的优化，实现了算法在硬件平台上的实时处理。在上述研究的基础上，利用项目组研制搭建的双谱彩色微光夜视样机系统进行了大量的试验与测试，对采集的大量原始图像数据进行了融合处理，取得了较好的彩色显示效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 彩色夜视技术研究意义
• 1.2 彩色夜视技术的发展历史与现状
• 1.3 论文的主要研究任务
• 2 微光双谱彩色夜视技术的研究
• 2.1 微光电视图像的成像过程
• 2.2 微光双谱图像融合基本原理
• C的选择）'>2.3 最佳匹配滤光技术（λ_C的选择）
• 2.4 双通道假彩色微光电视技术原理
• 2.5 发展单通道彩色夜视系统的意义
• 3 单通道彩色微光夜视系统方案设计
• 3.1 单通道双谱假彩色微光电视系统的设计
• 3.2 分谱滤光膜
• 3.3 单通道图像的视频谱分离技术
• 3.4 定位校准
• 3.5 单通道双谱假彩色计算机仿真实验
• 3.5.1 仿真获得原始的微光光栅条纹图像
• 3.5.2 光栅条纹图像拆分及帧间补偿处理
• 3.5.3 图像融合算法
• 3.5.3.1 融合算法概述
• 3.5.3.2 基于灰度空间相关性的双谱微光图像融合方法
• 3.5.4 仿真实验及结果分析
• 4 基于DM642的单通道双谱彩色融合系统的硬件实现
• 4.1 系统总体设计
• 4.1.1 系统工作原理及硬件开发平台
• 4.1.2 DM642硬件平台
• 4.1.3 模拟视频信号A/D转换
• 4.1.4 模拟视频信号D/A转换
• 4.1.5 FIFO与SDRAM间的数据传输设计
• 4.1.6 时序控制CPLD
• 4.2 系统软件程序设计
• 4.2.1 软件开发环境CCS简介
• 4.2.2 系统软件结构的设计
• 4.2.3 DSP/BIOS设定
• 4.2.4 系统的工作过程及软件流程图
• 4.3 主要算法实现
• 4.3.1 微光图像预处理
• 4.3.2 图像拆分和帧间补偿算法
• 4.3.3 融合算法
• 4.3.3.1 易于实时处理的简化灰度调制法
• 4.3.3.2 基于灰度空间相关性的融合算法
• 4.3.4 色坐标系转换
• 4.3.5 定点DSP中小数运算的实现
• 4.4 实验结果
• 5 基于DM642的程序优化设计
• 5.1 程序优化概述
• 5.2 DM642的C语言设计方法
• 5.2.1 使用逻辑运算代替乘除运算
• nassert内联函数防止冗余循环产生'>5.2.2 使用_nassert内联函数防止冗余循环产生
• 5.2.3 使用内联函数（intrinsics）
• 5.2.4 采用循环展开
• 5.2.5 综合多种优化措施
• 结束语
• 致谢
• 参考文献