Nios II驱动的红外焦平面成像后处理优化设计

本篇论文主要探讨了"基于Nios II的红外焦平面成像后处理算法设计"，作者袁柏年针对红外热像仪普遍存在的问题，即采用DSP+FPGA结构进行后续处理时存在的电路复杂、成本高和实时性较差等问题，提出了一种创新的解决方案。Nios II，作为Altera公司的一款RISC架构的嵌入式处理芯片软核，因其优化设计和可编程单芯片系统（SOPC）能力，成为解决该问题的理想选择。 论文的核心内容包括： 1. **背景与问题**： 目前红外图像处理技术广泛应用在各个领域，但传统的DSP+FPGA或多DSP结构存在设计复杂、成本高昂、通用性差等问题。Nios II的出现为简化系统设计提供了可能。 2. **Nios II的优势**： NiosII的特点包括： - 基于RISC结构，优化了可编程逻辑的性能。 - 改进的哈佛存储器结构，具有独立的数据和程序存储器总线。 - 高速缓存和中断处理功能，有助于提高实时性和系统性能。 - 自定义指令和标准CPU选项，使开发者在速度和面积间具有灵活性。 3. **系统设计**： 系统架构采用了StratixEP1S10F672I7FPGA作为核心，集成红外数据采集、图像显示、缓存、引导Flash、SDRAM以及与Nios II通信的组件，如RS485电路、控制键盘和LCD状态显示模块，实现了硬件并行处理和软硬件协同工作。 4. **关键技术**： 论文详细讨论了NiosII系统实现和邻域图像算法的硬件单元设计，这涉及到如何利用硬件并行性执行复杂的图像处理算法，以及如何通过软核处理器进行算法调度和通信控制。 5. **应用前景**： 基于Nios II的红外图像处理系统因其简洁、高效和低成本的特性，对于提升红外图像处理的实时性和通用性具有显著优势，特别是在医疗分析、全天候监控等领域具有广阔的应用潜力。 这篇论文通过深入研究Nios II的特性和优势，提出了一种创新的红外焦平面成像后处理系统设计，旨在降低系统复杂度，提高实时性能，为红外图像处理领域的实际应用提供了一种有效的解决方案。