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本课题来源于“红外图像跟踪器”项目,为达到更好的观测和跟踪效果必须对图像探测器源图像进行一些预处理。设计电路板Video-Signal-Board(VSB)完成预处理包括:模拟视频信号的差分转单端和放大;数字视频滤波以及实时电子消像旋、图像叠加、实时放大等操作。模拟视频信号包含的高频随机噪声被量化到数字图象中,将影响特征识别进而影响跟踪性能,需要通过数字滤波的方法进行削弱和滤除。基于VSB平台提出两种实时数字滤波方案:平均值法和中值滤波。由于光学图像探测器常常会相对于载机转动某一角度而使观测图像发生旋转,因此往往要对图像探测器获得的目标图像进行实时反旋转变换,以便更好的人眼观测以及对目标图像的自动识别跟踪等后续的图像处理。本文在对电子消像旋技术深入研究的基础上,根据消像旋算法需求和实时性要求,设计了FPGA+DSP硬件构架的高速数字视频处理平台VSB,并提出一种与之相适应的算法解决方案。基于VSB硬件资源采用FPGA完成时序要求较严格的视频预插值操作和控制复杂的图像坐标变换;由DSP完成控制简单但运算量较大的三角函数运算。设计使用ITU656标准数字视频,图像以场为基本旋转单位,一场中选择一个正方形区域作为旋转视窗,不加任何图像预扩展的旋转必然会引起垂直方向的图像拉伸和边缘锯齿效应。因此专门设计了FPGA图像预插值处理模块,将一场图像扩展为一帧后再进行隔行的旋转,很好的解决了以上问题。同时采用两片SRAM交替存储、处理,实现了快速整体旋转算法,使得整个消像旋处理只有一场图像(20ms)的延时,从根本上解决了实时性问题。