一種基于FPGA及DSP功能的超高分辨率遙感圖像實(shí)時(shí)處理平臺(tái)

1.一種基于FPGA及DSP功能的超高分辨率遙感圖像實(shí)時(shí)處理平臺(tái)，其特征在于，所述的遙感圖像實(shí)時(shí)處理平臺(tái)主要包括圖像采集模塊、圖像預(yù)處理模塊及遙感圖像核心處理模塊；
所述圖像采集模塊包括通過(guò)光信號(hào)的轉(zhuǎn)變來(lái)獲取圖像的光纖耦合傳感器，及用于將遙感圖像從光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的Cmos圖像傳感器；
所述圖像預(yù)處理模塊包括將Bayer格式的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成亮度信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA芯片，及與所述FPGA芯片相連的充當(dāng)FPGA芯片圖像數(shù)據(jù)緩沖器的SRAM儲(chǔ)存器和用于固化FPGA芯片代碼的Flash儲(chǔ)存器。
所述遙感圖像核心處理模塊包括將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行超高分辨率圖像處理算法處理并輸出的微處理器DSP芯片，及與所述DSP芯片相連的用于作為DSP芯片圖像數(shù)據(jù)緩沖儲(chǔ)存的高速SDRAM儲(chǔ)存器和用于固化DSP代碼的Flash儲(chǔ)存器；
所述光纖耦合傳感器與所述Cmos圖像傳感器相連，所述Cmos圖像傳感器的數(shù)據(jù)輸出端與所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA芯片相連，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA芯片與所述數(shù)字信號(hào)微處理器DSP芯片相連，所述數(shù)字信號(hào)微處理器DSP芯片與所述Cmos圖像傳感器的控制端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA及DSP功能的超高分辨率遙感圖像實(shí)時(shí)處理平臺(tái)，其特征在于，所述FPGA芯片通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)圖像的預(yù)處理：
(101)先進(jìn)行從左往右的移位操作，將輸入的第一行8位圖像數(shù)據(jù)通過(guò)前三個(gè)移位寄存器FD存入第一個(gè)先入先出存儲(chǔ)器FIFO中；
(102)在存入第一行數(shù)據(jù)后，繼續(xù)進(jìn)行移位操作，將輸入的第二行圖像數(shù)據(jù)通過(guò)前三個(gè)移位寄存器FD存入第一個(gè)先入先出存儲(chǔ)器FIFO中，且與此同時(shí)，存儲(chǔ)在的第一個(gè)先入先出存儲(chǔ)器FIFO中的第一行數(shù)據(jù)開(kāi)始輸送至第四個(gè)移位寄存器FD，并經(jīng)過(guò)移位操作存入第二個(gè)先入先出存儲(chǔ)器FIFO中；
(103)當(dāng)?shù)谝?、二行?shù)據(jù)完全存儲(chǔ)后，繼續(xù)進(jìn)行移位操作，將輸入的第三行圖像數(shù)據(jù)輸送并存入第三個(gè)移位寄存器FD中；
(104)讀取第三個(gè)移位寄存器FD及兩個(gè)先入先出存儲(chǔ)器FIFO的輸出端口中的圖像數(shù)據(jù)，組成一組3×3的圖像數(shù)據(jù)矩陣，然后通過(guò)線性插值計(jì)算公式計(jì)算RGB信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA及DSP功能的超高分辨率遙感圖像實(shí)時(shí)處理平臺(tái)，其特征在于，所述DSP芯片通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)圖像的處理：
(201)先從光纖耦合傳感器采集那些經(jīng)過(guò)線陣至面陣轉(zhuǎn)換而得來(lái)的面陣形式的光纖束圖像數(shù)據(jù)；
(202)采用雙模板極值濾波器對(duì)所得的光纖束圖像中的光纖中心進(jìn)行粗略定位，并將整個(gè)光纖束圖像中的每個(gè)光纖中心確定于大約為5×5的圖像塊范圍中；
(203)為了減少下一步操作的運(yùn)算量，對(duì)上一步中得到的圖像進(jìn)行腐蝕和裁邊技術(shù)處理，來(lái)得到背景為黑色的二值圖像；
(204)在上述的二值圖像中，通過(guò)對(duì)亮塊進(jìn)行Z字型搜索，來(lái)獲得整個(gè)面陣光纖圖像中所有光纖的位置坐標(biāo)表；
(205)按照位置坐標(biāo)表對(duì)每一幅掃描的面陣光纖圖像進(jìn)行圖像信息抽取，將光纖束出端的一幀圖像還原成原始目標(biāo)圖像中的一行，完成面陣與線陣之間的轉(zhuǎn)換；
(206)將得到的一系列線陣圖像拼接成一幅完整的掃描圖像。

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