基于嵌入式技术的红外视频处理系统研究
发布时间：2022-02-12 13:16
红外热像系统在军事、工业、医疗等各个领域都有着广泛的应用。红外系统的网络化和智能化在医疗检测、工业线路检测等领域可以实现红外数据传输的实时性。因此,文中针对基于嵌入式技术的红外视频处理系统进行研究。本系统基于ARM和FPGA双芯片进行方案设计,采用FPGA作为图像处理核心单元,选择ARM作为主控单元,并在ARM中实现后续的视频压缩、网络传输等功能。红外探测器将红外视频信号传入FPGA,并进行红外图像的非均匀校正,将处理后的数据传入ADV7180芯片转换为与BT.656标准兼容的视频制式并与ARM进行通信,ARM子系统对红外视频进行编码压缩,基于RTP协议实现红外视频的打包、网络传输,最后在PC端VLC播放器实现红外视频的实时播放。测试表明,红外视频处理系统运行稳定,红外图像分辨率为384×288,帧频为25帧/s。探测不同热源时,红外图像呈现的红外热辐射分布效果较好。
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 课题主要研究内容
第2章 红外视频处理系统方案设计
2.1 红外热辐射理论
2.2 红外图像处理算法研究
2.2.1 温度定标算法原理
2.2.2 基于增益补偿的高通滤波算法
2.3 系统整体方案设计
2.3.1 设计方案分析
2.3.2 整体方案设计
2.4 本章小结
第3章 红外视频处理系统硬件设计
3.1 非制冷红外机芯选择
3.2 FPGA外围电路设计
3.2.1 LVDS接口电路设计
3.2.2 视频编码电路设计
3.2.3 视频通信接口设计
3.3 手动对焦电路设计
3.4 主控芯片选择及外围电路设计
3.5 本章小结
第4章 红外视频处理系统软件设计
4.1 FPGA功能模块设计
4.1.1 视频采集模块设计
4.1.2 数据处理模块设计
4.1.3 数据接收模块设计
4.2 Linux操作系统移植和驱动开发
4.2.1 Linux操作系统移植
4.2.2 视频设备驱动开发
4.3 Linux下视频采集模块软件设计
4.3.1 Linux视频采集软件设计
4.3.2 调焦模块软件设计
4.4 视频压缩模块设计与实现
4.4.1 编码器的选择及移植
4.4.2 视频编码程序编写
4.5 视频网络传输模块设计
4.5.1 RTP协议
4.5.2 视频流打包
4.5.3 视频数据包传输实现
4.6 本章小结
第5章 系统测试与结果分析
5.1 硬件调试
5.2 软件测试
5.3 本章小结
结论
参考文献
附录1 FPGA核心板硬件实物图
附录2 ARM开发板硬件实物图
附录3 FPGA外围电路PCB图
附录4 电机驱动电路PCB图
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RTP/RTCP的空间多媒体通信音视频同步算法[J]. 张斌. 工业技术创新. 2018(02)
[2]基于RTP的移动探测机器人主从式视频监控系统[J]. 张琪,宋爱国. 测控技术. 2018(04)
[3]红外热像检测技术的发展和研究现状[J]. 吕事桂,刘学业. 红外技术. 2018(03)
[4]新型多模式红外热成像测温系统研制[J]. 蒋池剑,陈勤,叶炜敏,戴建军,赵锴. 仪器仪表与分析监测. 2018(01)
[5]x264视频编码器中参数设置对编码效率影响的研究[J]. 王哲诚,葛万成,吴晔. 信息通信. 2018(02)
[6]基于嵌入式平台的网络视频监控系统应用[J]. 蔡伟立,卿粼波,滕奇志,何小海. 信息技术与网络安全. 2018(02)
[7]视频图像处理系统的设计与实现[J]. 宋建辉,胡红果,陈亮. 沈阳理工大学学报. 2017(06)
[8]应用TMS320DM8168数字媒体处理器的视频服务器设计[J]. 黄根勇. 电子技术与软件工程. 2017(23)
[9]一种基于ARM Linux的视频采集系统的实现[J]. 雷晓龙,杨飞,张晶. 现代计算机(专业版). 2017(33)
[10]一种数字视频网络传输的设计与实现[J]. 夏红燕. 电脑知识与技术. 2017(27)
博士论文
[1]红外双波段图像融合系统关键技术研究[D]. 张承泓.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2017
硕士论文
[1]基于FPGA的红外成像系统的硬件电路设计[D]. 张森.中国人民公安大学 2017
[2]基于FPGA的红外夜视图像增强系统的研究与实现[D]. 关思敏.中国人民公安大学 2017
[3]基于红外摄像的行人检测算法研究[D]. 吴思颖.吉林大学 2017
[4]红外图像显著性检测方法研究[D]. 覃仕宇.重庆邮电大学 2017
[5]基于SOC的红外视频网络传输实现[D]. 于志勇.华中科技大学 2016
[6]基于Cyclone V的红外热像仪嵌入式系统研究[D]. 王鑫.南京理工大学 2015
[7]基于DSP实时双光谱图像处理系统设计[D]. 余学思.暨南大学 2008
本文编号：3621788
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 课题主要研究内容
第2章 红外视频处理系统方案设计
2.1 红外热辐射理论
2.2 红外图像处理算法研究
2.2.1 温度定标算法原理
2.2.2 基于增益补偿的高通滤波算法
2.3 系统整体方案设计
2.3.1 设计方案分析
2.3.2 整体方案设计
2.4 本章小结
第3章 红外视频处理系统硬件设计
3.1 非制冷红外机芯选择
3.2 FPGA外围电路设计
3.2.1 LVDS接口电路设计
3.2.2 视频编码电路设计
3.2.3 视频通信接口设计
3.3 手动对焦电路设计
3.4 主控芯片选择及外围电路设计
3.5 本章小结
第4章 红外视频处理系统软件设计
4.1 FPGA功能模块设计
4.1.1 视频采集模块设计
4.1.2 数据处理模块设计
4.1.3 数据接收模块设计
4.2 Linux操作系统移植和驱动开发
4.2.1 Linux操作系统移植
4.2.2 视频设备驱动开发
4.3 Linux下视频采集模块软件设计
4.3.1 Linux视频采集软件设计
4.3.2 调焦模块软件设计
4.4 视频压缩模块设计与实现
4.4.1 编码器的选择及移植
4.4.2 视频编码程序编写
4.5 视频网络传输模块设计
4.5.1 RTP协议
4.5.2 视频流打包
4.5.3 视频数据包传输实现
4.6 本章小结
第5章 系统测试与结果分析
5.1 硬件调试
5.2 软件测试
5.3 本章小结
结论
参考文献
附录1 FPGA核心板硬件实物图
附录2 ARM开发板硬件实物图
附录3 FPGA外围电路PCB图
附录4 电机驱动电路PCB图
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RTP/RTCP的空间多媒体通信音视频同步算法[J]. 张斌. 工业技术创新. 2018(02)
[2]基于RTP的移动探测机器人主从式视频监控系统[J]. 张琪,宋爱国. 测控技术. 2018(04)
[3]红外热像检测技术的发展和研究现状[J]. 吕事桂,刘学业. 红外技术. 2018(03)
[4]新型多模式红外热成像测温系统研制[J]. 蒋池剑,陈勤,叶炜敏,戴建军,赵锴. 仪器仪表与分析监测. 2018(01)
[5]x264视频编码器中参数设置对编码效率影响的研究[J]. 王哲诚,葛万成,吴晔. 信息通信. 2018(02)
[6]基于嵌入式平台的网络视频监控系统应用[J]. 蔡伟立,卿粼波,滕奇志,何小海. 信息技术与网络安全. 2018(02)
[7]视频图像处理系统的设计与实现[J]. 宋建辉,胡红果,陈亮. 沈阳理工大学学报. 2017(06)
[8]应用TMS320DM8168数字媒体处理器的视频服务器设计[J]. 黄根勇. 电子技术与软件工程. 2017(23)
[9]一种基于ARM Linux的视频采集系统的实现[J]. 雷晓龙,杨飞,张晶. 现代计算机(专业版). 2017(33)
[10]一种数字视频网络传输的设计与实现[J]. 夏红燕. 电脑知识与技术. 2017(27)
博士论文
[1]红外双波段图像融合系统关键技术研究[D]. 张承泓.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2017
硕士论文
[1]基于FPGA的红外成像系统的硬件电路设计[D]. 张森.中国人民公安大学 2017
[2]基于FPGA的红外夜视图像增强系统的研究与实现[D]. 关思敏.中国人民公安大学 2017
[3]基于红外摄像的行人检测算法研究[D]. 吴思颖.吉林大学 2017
[4]红外图像显著性检测方法研究[D]. 覃仕宇.重庆邮电大学 2017
[5]基于SOC的红外视频网络传输实现[D]. 于志勇.华中科技大学 2016
[6]基于Cyclone V的红外热像仪嵌入式系统研究[D]. 王鑫.南京理工大学 2015
[7]基于DSP实时双光谱图像处理系统设计[D]. 余学思.暨南大学 2008
本文编号：3621788
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3621788.html
