CN119444626A 一种基于fpga的热像仪图像信号校准增强方法及系统 （西安法拉第电子科技有限公司）

产业基地神舟四路与飞天路十字东南一种基于FPGA的热像仪图像信号校准增强本发明公开了一种基于FPGA的热像仪图像2接收热像仪采集的图像信号，并根据图像信号生成原始图根据所述原始图像的像素点输出顺序和所述坐标映射表，得到所述根据所述压缩映射表和双线性插值法，按照所述原始图像的像素点对所述加权像素值进行最小值滤波得到所述目标景物的距离的粗估对所述粗估计结果进行引导滤波得到所述目标景物的距离的细根据所述细化结果与预设结果，获得比较结果，所述预设结果根据根据所述目标景物的距离得到所述热像仪图像信号的;;中第i行第i列3对于所述校准图像的每个像素点，计算所述每个像素点与述相邻像素点为位于所述校准图像中像素点的预设邻域根据所述灰度差值得到所述相邻像素点对应的亮度相似度因子和空间相根据所述亮度相似度因子和所述空间相似度因子得到加权所述亮度相似度因子w,(i,)的计算公式为：;所述空间相似度因子ws(i,)的计算公式为：;根据所述灰度直方图的累积概率密度函数将所述去噪图像分校准模块：根据所述校正图像中每个像素点的像素值计算目标景物4[0003]例如授权公告号为CN113552172B的中国专利申请公开了基于多层自编码器的红5对所述加权像素值进行最小值滤波得到所述目标景物的距离的粗估对所述粗估计结果进行引导滤波得到所述目标景物的距离的细[0010]作为本发明的进一步改进，所述根据目标景物的距离对根据所述目标景物的距离得到所述热像仪图像信号的;;起散射作用的气体分子和/或悬浮粒子，(,w)表示红外辐射的衰减系数。对于所述校准图像的每个像素点，计算所述每个像素点与相邻像素点的灰度差根据所述灰度差值得到所述相邻像素点对应的亮度相似度因子和空间相似度因根据所述亮度相似度因子和所述空间相似度因子得到加权;所述空间相似度因子ws(i,)的计算公式为：;(x,y)的横坐标和纵坐标，g(i,j)表示相邻像素点(i,j)的灰度值，i和j分别表示相邻像素点6根据所述灰度直方图的累积概率密度函数将所述去噪图像分对每个所述校正子图像的像素灰度值进行独立均衡化变换，得到两个变换子图[0017]本发明将热像仪生成的原始图像信号通过并行处理架构，快速执行图像校准算7[0021]其中热像仪接收到的信号首先转化为电信号，之后通过ADC(AnalogtoDigital减小对存储器资源的占用。;8其中，P1、PZ、P3和P4为压缩后的像素点，P点为需要插值重建的像素点，P1(x,y)、P2(x,y)、P3(x,y)和p4(x,y)分别为、P2、P3和p4的坐标，P(x,y)为p点的坐对加权像素值进行最小值滤波得到目标景物的距离的粗估对粗估计结果进行引导滤波得到目标景物的距离的细根据目标景物的距离得到热像仪图像信号的;其中,a表示校正图像中的任一像素点,Ir(a)、Ig(a)和Ib(a)分别为校正图像在[0033]对lavg(a)进行最小值滤波得到目标景物的距离的粗估计结果dc(a)：;sh为校正图像的长和宽的0.125倍，t表示位于该窗口中的像素点，lavg(t)表示t的像素均值。[0034]对dc(a)进行引导滤波得到目标景物的距离的细化结果d(a;9;;；[0041]其中，F(,w)表示单位路径的吸收系数，表示单位路径的衰减系数，;其中，qii表示校准图像Q中第i行第i列的像素点的像素值，表示校正图像I(a)中第i行第i列的元素的像素值。根据灰度差值得到相邻像素点对应的亮度相似度因子和空间相根据亮度相似度因子和空间相似度因子得到加权[0047]具体的，亮度相似度因子w,(i,)和空间相似度因子ws(i,)的计算公式分别为：;;的横坐标和纵坐标，g(i,j)表示相邻像素点(i,j)的灰度值，i和j分别表示相邻像素点(i,)似度因子随着相邻像素点与像素点的灰度值之差的似度因子，并将提前计算出的空间相似度因子存储在ROM中以供调用，提升了实时计算效[0049]接着根据亮度相似度因子和空间;结果F(x,y)：;[0050]本实施例利用双边滤波算法对校准图像进行噪声过滤，根据灰度直方图的累积概率密度函数将去噪图像分;其中，l-1是图像灰度级动态调节范围上界值，是去噪图像中灰度级为的;;度级区间范围适当，本实施例采用累积概率密度函数c(kq)的黄金比例点作为理想分割阈值xm。;;其中x(iz,jz)表示位于去噪图像x中第iz行第jz列的像素点的灰度值。[0055]为准确描述图像的曝光程度,本实施例引入曝光度表征去噪图像的曝光水平,到子图像x1的加权结果hc(kz)为：;;子图像xz的加权结果hc(k3)为：;;;;。;;相应的，子图像x1和xz的累积概率密度函数ce(kz)和ccz(kg)为：;;,根据概率密度函数和累积概率密度函数确定子图像X1和X2像素灰度值的均衡化变换函数e1(kz)和ez(ks)为：;;根据均衡化变换函数e1(kz)和ez(ks)将两个子图像进行变换，得到变换后的两个;[0063]其中信号采集设备具体为热像仪，信号转化设备为DAC（Digitaltoanalog[00