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基于FPGA和DSP的微光智能监控系统的设计与研究

作　者: 赵晓琳
导　师: 马秀荣
学　校: 天津理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 微光自动曝光自动聚焦聚焦评价函数
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着人们对生活和工作环境安全问题的关注,微光智能监控系统成为军事、医学、安防、工业、天文等领域监控系统的发展方向。微光环境下的光信号较弱,容易被噪声淹没,因此成像不清晰,成为微光智能监控系统发展的一个瓶颈。解决这一问题需要在成像过程中的各个阶段采取相应的措施。本文在设计微光智能监控系统的硬件基础上,以实现微光清晰成像为主要目的,对微光成像中的关键技术自动曝光算法和自动聚焦算法进行了研究,完成的工作主要有:1.针对选定的微光CCD ICX659ALA分析和设计了图像采集驱动系统,并在设计ICX659ALA驱动电路和驱动时序的基础上,提出了一种自适应精确调节CCD曝光时间的方法。它以CCD读出时钟周期为单位调节曝光时间,提高了系统的响应速度和对外界的适应能力。选用FPGA器件作为硬件设计平台,采用Verilog对驱动时序进行描述。在QuartusII下的仿真结果和实验显示设计的时序能实现曝光时间的自适应精确调节。2.通过对微光图像下空域聚焦评价函数抗噪性、评价精度和运算时间三个方面的仿真分析,得出了搜索算法在远焦区域和近焦区域对评价函数的选择方案。改进了灰度差值函数,仿真实验证明改进后的方法虽然运算时间略有增加,但是在抗噪性能和评价精度方面都比原灰度差值函数有明显的提高。

基于FPGA和DSP的微光智能监控系统的设计与研究

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