基于DSP-FPGA的红外热成像伪彩色变换系统.doc

基于DSP-FPGA的红外热成像伪彩色变换系统 在红外热成像技术中，伪彩色变换是将原始的灰度温度图像转换为彩色图像的过程。基于DSP-FPGA的红外热成像伪彩色变换系统是一种新兴的非接触式诊断技术，广泛应用于石油化工、冶金、电力、军事侦查等行业。 该系统采用双处理器流水线体系结构，由DSP和FPGA双芯片组成。FPGA首先从红外探测器中采集出来的一帧Raw格式的原始灰度温度图像，传送到DSP运行核心处理算法，计算出三段式分割参数，传回FPGA修正原始灰度温度图像，再按一定的格式打包传给DSP进行基于通道的灰度到彩色线性插值算法变换，转换为24位RGB格式图像，最终通过以太网口传到上位机显示图像和后序处理。 在该系统中，DSP和FPGA双芯片协同工作，实现了高速图像采集和数据处理。实验结果表明，该系统处理一幅大小为320x240像素的原始图像的时间约为15ms，相比单芯片处理系统，双芯片处理架构使系统处理数据的实时性得到了提高，缩短了系统开发周期。 该系统的关键技术包括： 1. DSP和FPGA双芯片架构：该架构使得系统具有高速图像采集和数据处理能力。 2. 红外探测器：该系统使用红外探测器来采集原始的灰度温度图像。 3. 三段式分割参数计算：DSP计算出三段式分割参数，以便FPGA修正原始灰度温度图像。 4. 基于通道的灰度到彩色线性插值算法：DSP使用基于通道的灰度到彩色线性插值算法将灰度图像转换为彩色图像。 5. 双线性插值算法：FPGA使用双线性插值算法将灰度图像转换为彩色图像。 在该系统中，DSP和FPGA双芯片协同工作，实现了高速图像采集和数据处理。该系统的出现将极大地提高红外热成像技术在石油化工、冶金、电力、军事侦查等行业的应用。 在系统设计中，需要考虑以下几个方面： 1. 系统架构设计：该系统采用双处理器流水线体系结构，DSP和FPGA双芯片协同工作。 2. 硬件选择：选择合适的红外探测器和DSP、FPGA芯片，以满足系统的高速图像采集和数据处理需求。 3. 软件设计：设计基于通道的灰度到彩色线性插值算法和双线性插值算法，以实现高速图像采集和数据处理。 4. 系统测试：对系统进行充分的测试，以确保系统的稳定性和可靠性。 基于DSP-FPGA的红外热成像伪彩色变换系统是一种新兴的非接触式诊断技术，具有高速图像采集和数据处理能力，广泛应用于石油化工、冶金、电力、军事侦查等行业。