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高温工业电视是钢铁、石化等行业中不可缺少的实时视频监控平台。在钢铁行业中,现场操作工通过高温工业电视既可以实时了解高温炉内钢坯运行状态和位置,也可以大致判断钢坯表面温度分布,以此来判断钢坯在生产过程中的铸造情况。由于现在所使用的相机色温调整值最低不会低于2500K,而高温炉内色温只有1700K左右或更低,这会造成高温工业电视色彩失真的问题。并且在高温炉内长时间使用,相机的拜耳滤光片就会老化,也会造成高温工业电视色彩丢失的问题。针对这些问题,本文在基于Zynq的嵌入式开发平台实现了一种彩色相机色差校正,提出了一种基于红外成像的本征色彩还原方法,用于解决高温工业炉这一特殊环境中高温工业电视色彩失真或丢失的问题。随着工业4.0和我国“中国制造2025”的提出,高温工业电视平台的智能化、低成本化、低功耗也将成为未来的趋势。为此,本文利用Xilinx公司推出的基于Zynq SoC的嵌入式开发平台搭建了一个集视频图像采集、Bayer图像转灰度图像处理、伪彩色图像处理、HDMI高清显示为一体的高温工业电视色差校正平台。其中,由高温镜头和GigE工业相机组成的高温探头完成炉内工件视频图像的采集。图像处理部分分为两步:第一步根据GigE工业相机的传感器特性,完成Bayer图像转灰度图像处理;第二步实现伪彩色处理。利用硬件开发板上的HDMI视频输出接口,完成高清的视频输出。依据Zynq芯片的内部构造特性,合理划分了可以利用的软硬件资源,减少产品的研发周期。利用Vivado HLS高层次综合工具完成基于C++的Bayer图像转灰度图像、伪彩色算法的设计,并将其分别综合成相应的硬件描述语言。在Vivado工具上建立工程,将复杂的、需要消耗大量时间的图像处理模块和HDMI输出显示模块放在FPGA端进行高速处理。再在ARM处理器上搭建嵌入式Linux系统,移植能设计出精美交互界面的嵌入式Qt,完成视频图像的采集、显示以及对GigE工业相机参数设置。并且通过相关操作实现了硬件开发板启动后自动执行Qt程序的功能,进一步提高了平台的智能化。经测试,所搭建的基于Zynq的高温工业电视色差校正平台,能实现视频图像采集、Bayer图像转灰度图像和伪彩色图像处理、高清显示的设计方案。并且GigE工业相机在特定的速度模式和曝光时间下,三种分辨率完成图像处理的总耗时、采集和显示帧率分别为:FPGA端对分辨率为640×480的视频完成图像处理总耗时为2～3ms,采集和显示帧率均稳定在43～45 fps;FPGA端对分辨率为1280×720的视频完成图像处理总耗时为7～8ms,采集和显示帧率均稳定在17～18fps;FPGA端对分辨率为1280×960的视频完成图像处理总耗时为10～11ms,采集和显示帧率均稳定在13～15fps。测试结果表明,所设计搭建的基于Zynq的高温工业电视色差校正平台在三种分辨率下均能满足实时监控的要求。