论文部分内容阅读
红外探测器采集的原始红外视频需要利用各种后续红外硬件语言处理算法处理之后才能使用。这些硬件处理算法往往是通过FPGA或DSP实现的,因而受到了芯片本身的系统资源上限的制约,编程语言需要进行必要的精简,并且和PC上的处理软件有很大不同。因此硬件处理算法的图像处理效果相较于PC机端同功能的软件算法仿真结果可能存在一些差距,实际视频是连续运动,仅通过人眼视觉很难发现这些差距,造成实际热像仪性能与仿真所反映性能不能完全一致。此外,红外探测器贵重且寿命有限,性能随工作时间延长逐步下降,如果在调试过程中花费大量时间,会缩短探测器的实际工作寿命,这就迫切需要一种红外视频源模拟系统代替操作复杂、寿命有限的红外探测器提供原始红外视频源用于红外软硬件算法研究。本文提出了一种红外视频源模拟系统,并利用它输出红外模拟视频进行软硬件算法对比,通过千兆全双工网络沟通PC机和硬件系统,定性对比移植后的硬件算法和PC机软件算法之间的差异,以此作为改善硬件移植后的算法的依据,并对硬件移植后算法的性能进行评价。主要做法为：首先利用千兆网络将由红外探测器输出的原始红外视频源传输到PC机进行预存储,进而PC机将预存的原始红外视频发给硬件处理板进行硬件算法处理并回接处理结果,最后PC机将预存的原始红外视频再利用同功能软件算法仿真后与硬件处理后的红外视频逐帧进行差值处理,定性得出硬件算法优劣。通过在调试过程中不断对比,最终使得红外硬件算法处理结果与仿真结果达到一致。在本课题中,针对640×512、320×240等多种视频格式的红外热像仪设计了千兆以太网MAC(Media Access Controller)核,此MAC核使用UDP(User Datagram Protocol)协议,利用PHY(Physical Layer)芯片与FPGA建立RGMⅡ (Reduced Gigabit Medium Independent Interface)接口,进行最大1OOOMb/s的全双工通信；设计了网络传输板,构建了软硬件算法对比平台；上位机端软件包含三个功能：红外视频显示发包功能,红外视频接收显示存储功能和软硬件算法对比功能。