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基于FPGA的红外图像预处理技术及实现的中期报告
一、项目背景
红外图像预处理是红外成像系统中很重要的一个环节。其作用是对传感器获取的红外图像进行预处理，包括图像降噪、图像增强和目标检测等。预处理的目的是提高后续处理识别的准确率和鲁棒性，为目标跟踪、识别和分类等应用提供更好的图像基础。
现有的红外图像预处理技术主要集中于软件实现上，但是由于红外图像处理具有实时性要求和数据量大的特点，软件实现容易出现处理速度慢和计算资源不足等问题，无法满足实际应用需求。因此，采用FPGA进行红外图像预处理的研究成为了一个热点问题。
本项目旨在研究基于FPGA的红外图像预处理技术，通过硬件加速实现真正的实时处理，并考虑应用于红外成像系统中。
二、项目目标
1.设计并实现基于FPGA的红外图像预处理系统，包括图像采集模块、图像预处理模块、图像显示模块等。
2.研究并实现红外图像预处理的关键算法，包括图像降噪、图像增强和目标检测等。
3.评估FPGA实现的红外图像预处理系统的性能，并与传统软件实现方法进行比较。
4.考虑应用于实际红外成像系统中。
三、预期成果
1.成功实现基于FPGA的红外图像预处理系统，包括图像采集、处理和显示模块。
2.实现红外图像预处理的关键算法，包括图像降噪、图像增强和目标检测等。
3.评估系统性能并与传统软件实现方法进行比较，证明基于FPGA的红外图像预处理系统具有更好的实时性和性能。
4.提出优化方案，考虑将该技术应用于实际的红外成像系统，并提高系统性能。
四、进展情况
目前，本项目已经完成了系统设计和算法实现。系统设计方面，我们选择了Xilinx的异构计算平台Zynq-7000，将FPGA与双核ARM处理器相结合，通过AXI总线进行通信。算法实现方面，我们采用了经典的小波变换算法和拉普拉斯金字塔算法进行图像降噪和图像增强处理，利用Haar小波变换算法进行目标检测。相关算法经过改进和优化后，在FPGA上得到了很好的实现。
接下来，我们将进行性能测试和比较，并考虑优化方案，使得该系统可以真正的应用于红外成像系统中。