基于FPGA的近红外实时透雾成像方法

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于FPGA的近红外实时透雾成像方法

王德俊 , 王建立 , 阴玉梅 , 王鸣浩

文章导航 > 中国光学 > 2009 > 2(5): 445-451

王德俊, 王建立, 阴玉梅, 王鸣浩. 基于FPGA的近红外实时透雾成像方法[J]. 中国光学, 2009, 2(5): 445-451.

引用本文:

王德俊, 王建立, 阴玉梅, 王鸣浩. 基于FPGA的近红外实时透雾成像方法[J]. 中国光学, 2009, 2(5): 445-451.

WANG De-jun, WANG Jian-li, YIN Yu-mei, WANG Ming-hao. Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA[J]. Chinese Optics, 2009, 2(5): 445-451.

Citation:

WANG De-jun, WANG Jian-li, YIN Yu-mei, WANG Ming-hao. Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA[J]. Chinese Optics, 2009, 2(5): 445-451.

基于FPGA的近红外实时透雾成像方法

1.
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;
2.
中国科学院研究生院，北京 100039

通讯作者: 王德俊

中图分类号: TP391.4

Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA

1.
Changchun Institute of Optics，Fine Mechanics and Physics， Chinese Academy of Science，Changchun 130033，China;
2.
Graduate University of Chinese Academy of Science，Beijing 100039，China

摘要: 针对雾天图像的退化现象，提出采用近红外波段成像和视频图像处理技术相结合的透雾成像方法。根据视频图像相邻两场直方图相似性特点，提出了改进的直方图均衡化算法处理雾天降质图像。改进算法简化系统结构，降低逻辑设计复杂度，节约了高速存储器部分硬件资源。算法经过MATLAB仿真验证，并在FPGA视频图像处理平台上硬件实现。实验证明改进算法增强雾天图像的同时满足标准视频图像处理25帧/秒的实时性要求，结合近红外波段透雾能力使雾天能见距离提高1.5倍以上。
- 雾 /
- 红外成像 /
- 直方图均衡化 /
- 现场可编程门阵列
Abstract: According to image degeneration on foggy days, a penetrating fog imaging method using near infrared imaging and video image processing is proposed. According to the characteristics of low contrast image on foggy days and high comparability of histogram of contiguous field in video image, we have proposed an improved histogram equalization algorithm.This algorithm simplifies the system architecture as well as reduces the complexity of logical design. Moreover it also reduces the hardware resources of high speed memory. It has been simulated and verified on MATLAB and implemented on the video image processing platform based on FPGA. The experiment shows that the near infrared wave band has a better penetrating ability on fog. The improved algorithm enhances the image quality on foggy days while meet the real-time requirement for currently standard video image of 25 frame/s. With these two methods, we increase the visibility distance over 1.5 times on foggy days.
- fog /
- near infrared imaging /
- histogram equalization /
- Field Progarmming Array (FPGA)

[1]	黄鹤, 李昕芮, 宋京, 王会峰, 茹锋, 盛广峰. 多尺度窗口的自适应透射率修复交通图像去雾方法 . 中国光学, 2019, 12(6): 1311-1320. doi: 10.3788/CO.20191206.1311
[2]	王琪, 梁静秋, 梁中翥, 吕金光, 王维彪, 秦余欣, 王洪亮. 分孔径红外偏振成像仪光学系统设计 . 中国光学, 2018, 11(1): 92-99. doi: 10.3788/CO.20181101.0092
[3]	郑爱仙, 张晓龙, 刘小龙. 核酸功能化纳米探针在细胞荧光成像中的应用 . 中国光学, 2018, 11(3): 363-376. doi: 10.3788/CO.20181103.0363
[4]	贺宇, 王岭雪, 蔡毅, 周星光, 薛唯, 姜杰, 刘福平, 李洪兵, 陈骥, 罗永芳, 李茂忠. 折反射周视系统研究进展与展望 . 中国光学, 2017, 10(5): 681-698. doi: 10.3788/CO.20171005.0681
[5]	于潇, 姚园, 徐正平. 采用APD阵列的共口径激光成像光学系统设计 . 中国光学, 2016, 9(3): 349-355. doi: 10.3788/CO.20160903.0349
[6]	褚旭红, 赵跃进, 董立泉, 刘明. 集成式光读出FPA红外成像系统设计 . 中国光学, 2016, 9(5): 588-595. doi: 10.3788/CO.20160905.0588
[7]	段佩华, 张继森, 张立国, 任建岳, 骆永石, 吕少哲. YAG粉末材料中Cr³⁺敏化的Yb³⁺近红外发光性质 . 中国光学, 2015, 8(4): 603-607. doi: 10.3788/CO.20150804.0603
[8]	徐明飞, 黄玮. 基于同心球透镜的四镜头探测器阵列拼接成像系统 . 中国光学, 2014, 7(6): 936-941. doi: 10.3788/CO.20140706.0936
[9]	王飞, 戢运峰, 冯刚, 徐作冬, 邵碧波. 红外焦平面阵列非线性校正曲线测量方法 . 中国光学, 2014, 7(1): 144-149. doi: 10.3788/CO.20140701.0144
[10]	白瑜, 廖志远, 李华, 程习敏, 邢廷文, 蒋亚东. 硫系玻璃在现代红外热成像系统中的应用 . 中国光学, 2014, 7(3): 449-455. doi: 10.3788/CO.20140703.0449
[11]	陈莹, 朱明. 多子直方图均衡微光图像增强及FPGA实现 . 中国光学, 2014, 7(2): 225-233. doi: 10.3788/CO.20140702.0225
[12]	王飞. 实时激光三维成像焦平面阵列研究进展 . 中国光学, 2013, 6(3): 297-305. doi: 10.3788/CO.20130603.0297
[13]	吴笑天, 鲁剑锋, 贺柏根, 吴川, 朱明. 雾天降质图像的快速复原 . 中国光学, 2013, 6(6): 892-899. doi: 10.3788/CO.20130606.892
[14]	王锐. 激光红外主被动复合导引系统 . 中国光学, 2013, 6(4): 536-543. doi: 10.3788/CO.20130604.0536
[15]	赵建川, 王弟男, 陈长青, 郭劲. 红外激光主动成像和识别 . 中国光学, 2013, 6(5): 795-802. doi: 10.3788/CO.20130605.0795
[16]	李洪法, 薛旭成, 郭永飞, 朱宏殷. 双抽头CCD图像整合优化设计 . 中国光学, 2012, 5(1): 42-47. doi: 10.3788/CO.20120501.0042
[17]	赵丽丽, 王挺峰, 孙文涛, 郭劲. 无线激光通信协议的设计 . 中国光学, 2011, 4(6): 639-647.
[18]	李渊渊, 孟伟. 一种用硬件实现的Bayer格式图像恢复算法 . 中国光学, 2009, 2(6): 538-542.
[19]	于洪涛, 丁铁夫, 郑喜凤, 李爽, 尹柱霞. 基于FPGA的千兆以太网光纤转换器的设计 . 中国光学, 2009, 2(4): 352-357.
[20]	陈少杰, 唐玉国, 巴音贺希格, 李延超, 于宏柱, 崔继承. 高速便携式近红外光栅光谱仪光电系统设计 . 中国光学, 2009, 2(4): 322-328.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数: 4119
HTML全文浏览量: 73
PDF下载量: 2678
被引次数: 0

基于FPGA的近红外实时透雾成像方法

1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;

2. 中国科学院研究生院，北京 100039

通讯作者: 王德俊

收稿日期: 2009-06-18
修回日期: 2009-08-25
刊出日期: 2009-10-20

中图分类号: TP391.4

关键词:

雾 /

直方图均衡化 /

现场可编程门阵列

摘要: 针对雾天图像的退化现象，提出采用近红外波段成像和视频图像处理技术相结合的透雾成像方法。根据视频图像相邻两场直方图相似性特点，提出了改进的直方图均衡化算法处理雾天降质图像。改进算法简化系统结构，降低逻辑设计复杂度，节约了高速存储器部分硬件资源。算法经过MATLAB仿真验证，并在FPGA视频图像处理平台上硬件实现。实验证明改进算法增强雾天图像的同时满足标准视频图像处理25帧/秒的实时性要求，结合近红外波段透雾能力使雾天能见距离提高1.5倍以上。

English Abstract

王德俊, 王建立, 阴玉梅, 王鸣浩. 基于FPGA的近红外实时透雾成像方法[J]. 中国光学, 2009, 2(5): 445-451.

引用本文:

王德俊, 王建立, 阴玉梅, 王鸣浩. 基于FPGA的近红外实时透雾成像方法[J]. 中国光学, 2009, 2(5): 445-451.

WANG De-jun, WANG Jian-li, YIN Yu-mei, WANG Ming-hao. Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA[J]. Chinese Optics, 2009, 2(5): 445-451.

Citation:

WANG De-jun, WANG Jian-li, YIN Yu-mei, WANG Ming-hao. Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA[J]. Chinese Optics, 2009, 2(5): 445-451.

全文HTML

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回