【摘 要】
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为了保证夜间行车安全,该项目采用一种廉价的具有增透作用的红外光学材料来制作近红外光源,将红外成像技术与实时信号处理技术结合,研究一种工作波段从可见光到近红外的宽光
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为了保证夜间行车安全,该项目采用一种廉价的具有增透作用的红外光学材料来制作近红外光源,将红外成像技术与实时信号处理技术结合,研究一种工作波段从可见光到近红外的宽光谱范围内的近红外成像系统.由于系统是可见光CCD近红外应用,针对近红外图像对比度较低,噪声较大的特点,在信号处理部分,首先采用分段线性灰度变换和空间高通滤波方法进行红外图像预处理,初步分离背景和目标,并使图像的整体对比度得到增强.然后针对图像的相关性和噪声的不相关性,在已有算法的基础上,提出了一种改进的帧间处理技术--阶ⅡR自适应递归滤波来消除图像噪声,研究了各部分时序分配,并完成了硬件实现.为了优化实时降噪系统的设计,用计算机模拟滤波器系数K、数据字长与滤波器运算精度的关系,得出的结论是:用差值法从(0.1,0.01,0.001,0.0001)<,2>四个二进制数中选取K值可以大大提高系统输出信噪比.从而确定系统的字长选取原则.由于采用Altera公司的EPLD芯片EPF10K30E,整个系统的硬件量明显减小,约为74系列芯片设计的系统的1/10,并且系统运行速度大大提高,滤波器完成一次迭代运算的时间为38.8ns,处理一幅256×256的CCD图像为13.1ms,这样可对CCD摄像机摄取的25帧/秒的256×256图像做到实时处理.给出了信噪比改善程度的理论计算公式,对所设计的系统进行了实测,当字长为8位(7位整数、1位小数),K=(0.0001)<,2>时,系统信噪比改善为13.62dB,与理论计算值的14.9dB相差较小.实验结果表明,该文设计的实时数字降噪器的噪声抑制效果良好,它能显著地改善近红外成像系统的性能.
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