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Intelligent High-Performance Programmable Infrared Preprocessing SoC and ISP Algorithm Implementation
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OA
AI
DOI：10.3390/electronics15184258.png)
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摘要
En 中文
随着红外探测成像技术的不断发展和应用需求的日益增长，红外成像（IR成像）系统的集成应用成为必然趋势。这些应用的设计旨在通过高性能集成硬件架构，实现红外成像验证系统的可编程性、模块化和智能化。因此，本研究设计了一种面向红外成像系统集成应用的红外图像（IR图像）处理系统级SoC。该芯片集成了CPU、红外图像处理协处理器、Cameralink图像输出以及专用外设控制接口，最大实时数据处理能力超过1.9 Gbps。该芯片可实现红外探测器控制、IR图像采集、自适应非均匀性校正、自适应盲点识别与替换、图像均衡（增强）、图像缩放、伪彩色转换、图像翻转与镜像以及图像窗口化等实时图像处理功能，简化了红外成像系统中检测与信号处理的复杂结构，为红外成像系统的集成设计奠定了技术基础。该芯片采用40 nm CMOS工艺技术实现，尺寸为4000 × 6800 μm，工作温度范围为218.15~398.15 K，帧率为200 Hz。测试结果表明，经该芯片处理后，图像的非均匀性和盲点率可分别降低至0.13%和0.15%；图像缩放率可达25%；图像可实现任意尺寸窗口化；IR图像处理达到了预期要求。同时，系统功耗低于0.5 W，封装重量小于0.4 g，体积相较于传统系统减小了75%，满足了高体积、功耗、成本和性能要求的系统应用需求。此外，该系统具有高度的工程应用价值和前景，推动了红外成像技术的进一步发展以及更智能的红外图像算法的实现。
Keyword:
intelligent
high performance
programmable
infrared image preprocessing
image algorithm
system-level SoC
期刊
IF:
2.6
论文数:
1.1W
被引数:
4.7W
机构
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