红外偏振伪彩色信号处理系统研究
红外偏振图像在大雾等复杂天气条件下具有较好的穿透能力，使其可以在复杂背景下识别目标，近年来越来越多的被应用于军事等领域进行目标的识别与探测。为解决传统的偏振图像的伪彩色处理算法复杂程度高、计算量大，导致处理速度较慢，难以完成图像的实时处理的问题。本文从研究伪彩色处理算法以及加快伪彩色处理系统运行速度两方面着手，完成了红外偏振图像伪彩色的实时处理。 基于光的反射、折射产生偏振光的原理，使用了一种将P、S偏振态图像信息以及偏振度信息经过处理后映射到RGB颜色空间的伪彩色算法。经过该算法处理的伪彩色效果图表明，不同被测目标由于材料、粗糙度等特性的不同具有不同的偏振信息，从而在伪彩色效果图中显示不同的颜色，使得经过伪彩色处理后的图像更容易区分出不同目标，更有利于目标的识别与检测。与传统的偏振图像伪彩色处理算法相比，该算法无需进行复杂的演算，极大的简化了处理过程。 设计了以TMS320DM642芯片为核心的红外偏振伪彩色信号处理系统，该信号处理系统直接对探测器输出的原始数字视频信号进行处理，与一般的将编码后的模拟视频信号进行处理相比减少了一次视频编解码的过程，加快了处理速度。 利用CCS（Code Composer Studio）完成了系统软件的设计，按照系统的总体设计需求，对伪彩色处理程序进行模块化细分，分别完成了图像采集、伪彩色处理及图像显示等模块子程序的设计，利用DSP/BIOS实时操作系统完成了系统的配置以及各个子程序间任务的调度，并将所设计软件系统移植到DSP开发板中，实现了红外偏振图像伪彩色处理算法的脱机运行。 对本文使用的伪彩色算法处理效果以及所设计系统的处理速度进行了评估。通过对比伪彩色处理前后图像的标准差、平均梯度及信息熵等信息表明本文采用的伪彩色处理方案具有获得更多有用信息、增加图像边缘、增强图像质量的效果。利用在程序中添加定时器中断的方法，证明了所设计信号处理系统的实时性。
红外偏振图像;伪彩色处理;偏振度信息
西安工业大学
硕士
测试计量技术及仪器
郭忠达
2022
中文
TP391.41
2022-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）