广角成像系统光学畸变的数字校正方法

广角成像系统光学畸变的数字校正方法刘航毛义杜吉郁道银（天津大学精仪学院３０００７２）光学系统的畸变除了利用像差理论来实现校正外，还可以利用数字图像处理技术来进行校正。这为某些受其他条件的限制，很难用像差校正的方法来实现其畸变校正的光学系统，如内窥镜光...     

激光振镜扫描系统的快速软件校正算法研究

针对激光振镜扫描系统的图形畸变，根据由成像系统引起的几何畸变的后验校正法提出一种二次曲线校正模型．对于图形中每一条发生几何畸变后的直线，用二次曲线在水平和竖直方向去拟合，然后求得反变化的校正函数来校正图形的畸变，从而获得了一种准确快速的校正算法．该算法先拟合像场平面中最大边界直线发生畸变后的曲线，再求它的畸变量，并按比例求得像场中其他直线的畸变量．该算法的校正函数比从振镜扫描系统几何畸变公式导出的校正函数简单、实用，所用时间少．     

红外图像去斑算法及其实时实现

针对某型红外观测系统非均匀定标受校正算法、环境变化等因素影响带来的黑斑和细胞状条纹问题，提出了基于神经网络的非均匀校正算法，并利用高速信号处理器和可编程器件研制成功了工程化硬件处理系统．经与红外观测系统联调结果表明，该算法在自适应地去除斑纹的同时可较好地保留图像的细节信息，并可在所研制的硬件系统上实时实现．     

畸变补偿在光电测量系统中的应用

采用补偿方法对光学系统本身的畸变进行校正补偿.  在畸变校正原理的基础上, 利用畸变校正装置对光电测量系统进行畸变校正,  并进行实验分析.  结果表明, 该校正方法可减小因光学系统畸变导致的测量误差, 通过三次拟合方程补偿后, 在全视场范围内, 系统的测量精度为0.244个像元.       

CCD图像采集过程中的实时误差校正

根据引入误差的设备不同，分别介绍了两种误差实时校正方法——信号采集部分的实时误差校正和输出设备的实时误差预校正的原理和实现方法．两种误差实时校正方法具有简单、实现方便、速度快和精度高等特点，在采集原始图像的同时，既可以存储系统误差校正后的图像文件，又可以在监视屏实时显示逼真的原因像．     

局部视角无畸变的运动目标检测加速算法

针对大视场视频监控系统球形视场畸变严重以及要求实时处理等问题,提出了一种球形视场内局部视角无畸变快速展映方法,实现了大视场条件下运动目标检测的加速。打破现有算法先完成图像畸变校正,后进行目标检测的惯例;仅对球形视场内运动目标所在的局部视角图像进行畸变校正和识别等操作,大大减少了计算数据量,降低图像处理的时间开销,在保证识别准确的前提下,满足了监控系统实时在线处理的要求。最后,对不同分辨率、不同视场角的摄像机进行了多组畸变校正及运动目标检测实验,并将实验结果与现有算法进行了比较。实验结果验证了所提算法对大视场图像采集设备进行无畸变运动目标检测的可行性和高效性(加速5倍以上),为低成本大视场视频监控系统的实时、准确的目标检测、识别奠定了基础。     

光纤共焦扫描显微镜图像采集系统方案设计

该文提出并实现了一种反射式光纤共焦扫描显微镜(FOCSM)中图像采集系统硬软件的设计方案。FOCSM系统中，采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)和微控制单元(MCU)构成带有图像采集、平面图像扫描的同步时序控制和扫描畸变校正功能的高速扫描电子控制系统。联调实验证明，此设计方案可以实现上述控制与平面扫描校正的基本功能。     

摄像反馈的投影仪畸变图像的自动校正

设计了一种基于摄像反馈的投影仪畸变图像自动校正系统,根据原投影图像与摄像头反馈图像之间的对应关系,建立几何变换的对应矩阵,对原图像进行预处理来抵消投影图像可能的透视失真.实验证明:该方法能有效实现投影仪透视失真的自动校正.     

模型人眼的视网膜自适应成像系统

为了更好的进行人眼视网膜成像探测及人眼像差校正,建立了一套基于液晶波前校正器的模型,模拟人眼眼底的自适应成像系统。该系统采用Shark-Hartman波前探测器进行波面探测,将探测所得波前畸变经过计算处理转化为灰度图通过电脑施加到LCOS上进行波面校正,通过校正人眼像差的方式来提高系统成像质量。经过校正后,系统波误差从1．92μm降低到0．048μm系统分辨率接近70lp／mm已经到达该光学系统衍射极限分辨。可以满足低阶大像差情况下的模拟人眼视网膜成像要求。     

摄像反馈的投影仪畸变图像的自动校正

设计了一种基于摄像反馈的投影仪畸变图像自动校正系统，根据原投影图像与摄像头反馈图像之间的对应关系，建立几何变换的对应矩阵，对原图像进行预处理来抵消投影图像可能的透视失真。实验证明：该方法能有效实现投影仪透视失真的自动校正。     

电子内窥镜图像实时采集与视频显示系统设计与实现

介绍了医用电子内窥镜图像实时采集与显示系统的设计与实现。用PCI接口控制器AMCC S5933实现PCI总线接口，用FPGA作为核心控制模块完成对数据传输和相关芯片的控制。用WinDriver开发了系统的Windows设备驱动程序，用DMA方式将图像数据由PCI总线传送至主机内存；用DirecDraw接口实现了对显示硬件的直接访问，从而实现图像的实时显示，调试结果证明该系统性能良好，并已投入使用，工作稳定可靠。     

基于DSP与FPGA的红外与可见光实时图像融合系统硬件设计

红外图像与可见光图像融合系统在目标识别、监控等方面有着广泛的应用.采用高速器件TMS320DM642和高性能FPGA、集成视频采集和视频合成芯片、以及乒乓的数据流方式,设计了实时图像融合硬件系统.该系统具有速度快、体积小、功耗低等优点.     

高速数字图像采集显示系统的设计与研究

为满足实时显示高速数字图像的需求,分析了Camera Link接口技术和VGA(Video Graphics Array)接口协议的标准.根据VGA接口具有多种显示模式,设计了以FPGA(Field Programmable Gate Array)为核心处理器的数字图像采集显示方案.FPGA通过Camera Link接...     

基于FPGA的多路视频实时处理系统

针对传统多路视频监控系统控制不灵活,处理速度慢,系统无法对各路视频信号进行视频算法等问题,介绍了一种采用FPGA设计多路视频实时处理和显示的系统方案. 通过使用单片FPGA硬件方式实现多路视频的采集、格式转化、视频缓存、视频算法处理、视频拼接和显示,并可以进行多路视频与其中任意一路视频切换显示和处理,同时系统支持对每一路视频进行不同的算法处理. 该方案利用FPGA的并行处理能力,可以实时处理和显示4路视频,帧频达到了15帧/秒,每一路视频信号的处理时间不超过4 ms. 该方案具有低成本、低功耗、实时性好、扩展性强等特点,适用于目前常用的视频监控应用场景.     

基于FPGA和DSP的图像实时采集处理系统设计

针对高分辨率图像的实时播放、存储,提出了一种基于FPGA和DSP架构的图像实时采集处理方案.本方案以两片TI DM368系列DSP为核心处理器,采用H.264编解码方式进行图像的编解码,以EP2C35系列FPGA芯片作为协处理器进行图像的采集、颜色空间的转换及编解码后图像的传输.该方案能够对红外、可见光两路视频图像进行处理,运行可靠稳定,接口易更改,经过简单修改实现多种格式视频码流的采集处理.     

基于FPGA和CIS的纸币图像采集及5/3提升小波图像处理方法

文章介绍了一种基于FPGA和CIS传感器的纸币图像采集系统及其对应的提升小波处理方法.系统利用FPGA实现CIS图像传感器和高速A/D转换器所需的各种驱动信号,完成实时图像采集;同时以FP-GA为核心,在硬件平台上实现5/3提升小波算法,并在Xilinx开发软件环境下进行仿真.实验结果表明通过合理有效的硬件设计和Ver...     

基于 FPGA 的视频图像提取研究

为提高 ContourExtractor2DimageFilter 算法实现的速度,实现图像轮廓提取的实时性,选择 FPGA( Field-Programmable Gate Array ) 作 为 主 处 理 芯 片, 应 用 基 于 Xilinx 公 司 的 Spartan-3 系 列 FPGA 设 计 实 现ContourExtractor2DimageFilter 算法,从而提高算法实现的速度及图像轮廓提取的实时性,更加有效利用计算机系统解释图像,实现类似人类视觉系统理解外部世界。为图像压缩、通信和计算机辅助设计等方向研究提供了有益思路。     

基于窗结构和巴切奇偶排序的中值滤波器硬件设计与实现

数字电路设计中值滤波器时,面积和速度上的考虑非常重要.面积上要求使用的逻辑资源尽可能少;速度上则要求系统能在较高时钟频率上工作,并用尽可能少的时钟周期完成1帧滤波或进行实时滤波.设计的新型中值滤波器的硬件结构为带2个Buffer的3窗结构,并用奇偶排序网络作为滤波器功能逻辑模块的理论依据,在FPGA平台上进行结构设计,使用ModelSim仿真验证了结果,最后实现了视频图像滤波.实验分析表明,设计的新型结构滤波器不但使用的逻辑资源较少,仅用了741个逻辑单元(LE),而且处理速度达到27 MHz/像素,实现了对视频图像的30帧/s实时处理.设计不仅具有一定的实用性,也为数字图像处理的硬件结构设计思路提供了参考.     

一种视频测井图像畸变校正方法

根据侧向多镜头视频测井装置获取图像的原理,提出了基于空间坐标变换的图像畸变校正方法.该方法首先通过畸变图像与校正图像之间控制点对的映射关系建立几何畸变模型,其次根据多项式拟合公式实现畸变图像的校正,最后通过双线性插值算法对图像进行灰度重建.通过采用直接和间接两种空间坐标变换方法对畸变图像进行仿真校正处理,结果表明,间接法校正图像的准确度高,像素过度平滑,满足了测井图像的精度要求.     

一款基于新型Field Programmable Gate Array芯片的投影仪梯形校正系统研究与实现

投影设备配备的梯形校正普遍存在校正范围小，画面的一些线条和字符边缘会出现毛刺和不平滑现象，矫正效果不理想．如果采用通用的图像处理芯片和复杂的算法，可以解决上述问题，但又会导致成本急剧上升．为了解决上述矛盾，提出一种基于FPGA（Field Programmable Gate Array）芯片的新型梯形校正实现方案，解决了校正范围与锯齿失真的矛盾问题，并为进一步成为芯片级产品铺平了道路．图像处理采用kaiser窗函数和sinc函数相结合的方法进行插值，这样的滤波器改善了旁瓣抑制，具有较好的通带性能．介绍了梯形失真的产生和校正原理，提出了利用FPGA芯片XC3S400作为核心图像处理单元的梯形校正系统的硬件和软件实现，说明了该芯片结构、功能及特性，最后提供了校正的效果图．