高美静，彭春阳，李时雨，张博智，祖振龙

(1．燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004；2．河北省特种光纤与光纤传感重点实验室，河北 秦皇岛 066004)

0 引言

近年来，红外成像技术发展迅速，红外成像系统在军事、航空航天、工业生产、通信及医学等领域得到诸多的应用[1-3]。相较于可见光成像领域，由于当前红外传感器工艺技术缺陷和红外成像特性，红外图像噪声较高、图像对比度较小，使得红外图像质量往往并不理想，而且在红外图像处理领域并没有形成完善的理论体系[4]。同时，对于红外系统整体而言，红外成像系统往往无法在提升红外成像效果的同时兼顾图像的处理速度，为此，本文首先研究改进的红外图像处理方法，包括一种改进的中值滤波算法去除图像噪声；一种伽马变换与直方图均衡化组合算法对红外图像进行增强；一种改进的红外图像伪彩色变换算法提高人眼视觉效果。然后基于FPGA搭建了硬件系统，并完成了改进的红外图像处理算法的硬件实现。以FPGA为核心处理器的红外系统不仅具有体积小、可靠性强、重量轻等ASIC芯片的特点，还具有并行执行、开发周期短、成本低、编程升级灵活等特点[5]。仿真数据和实验结果表明了本文红外图像处理算法的优越性和系统的有效性。

1 改进的红外图像处理算法

本章研究了一种改进的红外图像处理方法，包括改进的中值滤波算法、伽马变换与直方图均衡化的组合算法以及改进的伪彩色变换算法，用于完成图像的去噪、增强和伪彩色变化功能，获取在图像质量上优于传统算法处理后的红外图像。……