安路科技是中国本土的FPGA供应商,本文给出了一种基于FPGA的实时红外图像测温系统的设计方案。系统工作原理:红外传感器探测热量的辐射,并转换为电信号,该信号由高速ADC转换为数字信号,FPGA采集数字信号并合成为图像,可通过DAC将处理后的图像接到显示器上监视。mcu完成管理、告警处理等。
% ?, D8 E- M$ M$ q9 q9 w! b, {
这里选用FPGA,主要是因为红外图像需要做实时处理,一般用到主要算法有非均匀校正、盲点插值、中值滤波、直方图均衡、伪色彩变换等。红外传感器的动态扫描范围比较大,需要把采集到的灰度量化,把温度变化范围转换为n阶的灰度范围,来提高人体测温范围的图像分辨度,这里需要对原始灰度进行拉伸和压缩,算法处理后可以有效地平衡图像的灰度分布,使视觉特征更真实,图像细节更详细。
5 R9 Z3 M, V- j/ G b5 c% c. o ![]()
! q5 ^% B( `" o6 H: B8 ?+ Z; k 伪色彩变换也是一种增强技术,其实质就是把人眼难以分辨的灰度转换为伪色彩图像,这个变换过程需要一个映射函数,这个函数可以是线性或非线性的,一对三映射到R、G、B三种颜色数值。最后输出的伪色彩图像将大大提高检视人员的工作效率。
FPGA拥有强大的并行处理能力以及丰富的逻辑资源,可以逐点读入并处理图像,天然适用于各类图像处理应用。这里选用安路科技的FPGA型号为EG4S20,它具备20K逻辑单元,并合封了64Mbits的SDRAM,此SDRAM可以用来保存校正参数、图像数据等,大大简化电路的复杂度,缩短系统开发的周期,而且性价比高,有着广泛的应用前景。
" Q, ~6 J" i9 y6 a; y. D a M, j! O& |% a7 X" F