一种基于FPGA的红外图像压缩处理方法、系统和装置与流程

本发明涉及红外热成像领域，具体涉及一种基于fpga的红外图像压缩处理方法、系统和装置。

背景技术：

1、红外图像由于其成像特点而被应用于许多领域，然而红外图像的数据量非常大，进行传输时会带来各种不便，图像压缩技术则解决了这一问题。jpeg2000因其具有低误码率、支持有损无损压缩、渐进传输等功能，被广泛用于各种领域。

2、实现jpeg2000方式的软件实现的方案比较多，例如：taubman编写的kakadu软件，acdsee等软件。软件实现具有开发周期短，容易修改，成本相对来说比较低等优点，但是其缺点是运行速度慢。

3、为了提高图像压缩速率，需要一种新型的红外图像压缩处理方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于fpga的红外图像压缩处理方法、系统和装置，用以解决红外图像压缩慢的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种基于fpga的红外图像压缩处理方法，包括：

4、配置fpga的工作参数，所述工作参数具体包括复位时间、内部时钟、非加载主机模式和接口模式；

5、基于fpga加载编码固件；

6、设置红外图像的编码参数；

7、配置fpga的代码fifo门限并基于/irq验证编码固件；

8、基于所述编码固件和所述编码参数，对所述红外图像进行压缩，压缩结果暂存入代码fifo；

9、基于代码fifo读取fpga的红外图像压缩处理结果。

10、可选的，

11、，所述配置fpga的工作参数，所述工作参数具体包括复位时间、内部时钟、非加载主机模式和接口模式，包括：

12、配置fpga的复位时间具体流程如下：

13、s1、将fpga的复位计数器清零；

14、s2、判断fpga的复位时间是否大于20us，若是则执行步骤s3,若否则执行步骤s4；

15、s3、复位计数器加1；

16、s4、输出复位时间。

17、可选的，

18、所述配置fpga的工作参数，所述工作参数具体包括复位时间、内部时钟、非加载主机模式和接口模式，还包括：

19、配置fpga的内部时钟具体包括：

20、输入时钟mclk；

21、基于所述时钟mclk设置hclk和jclk；

22、基于所述hclk和所述jclk配置直接寄存器pll_hi和pll_lo；

23、基于所述pll_hi和所述pll_lo锁定内部时钟pll。

24、可选的，

25、所述配置fpga的工作参数，所述工作参数具体包括复位时间、内部时钟、非加载主机模式和接口模式，还包括：

26、配置fpga的非加载主机模式和接口模式具体包括：

27、通过配置boot寄存器为boot＝0x008a，从而实现非加载主机模式；

28、通过busmode寄存器来设置主机接口模式为16位，并配置寄存器mmode寄存器来设置间接寄存器访问模式也为16位。

29、可选的，

30、所述基于fpga加载编码固件，包括：

31、初始化stage寄存器，iaddr寄存器和idata寄存器；

32、基于所述stage寄存器设置编码固件在fpga内部存储器的地址高位；

33、基于所述iaddr寄存器设置编码固件在fpga内部存储器的地址低位；

34、基于所述地址低位和所述地址高位设置编码固件在fpga内部存储器的存储地址；

35、基于所述存储地址，通过idata寄存器加载编码固件。

36、可选的，

37、所述基于所述存储地址，通过idata寄存器加载编码固件之后，还包括：

38、完成编码固件加载后，初始化busmode寄存器和mmode寄存器。

39、可选的，

40、所述设置红外图像的编码参数，包括：

41、获取所述红外图像的尺寸；

42、设置图像消隐区参数和有效数据区的区域参数，所述区域参数包括：区域占比，区域计数量，行号和列号；

43、基于有效数据区的区域参数设置有效数据区在寄存器中的存储地址。

44、可选的，

45、所述配置fpga的代码fifo门限并基于/irq验证编码固件，包括：

46、s1、通过ffthrc间接寄存器配置fpga的代码fifo门限；

47、s2、中断fpga使能门槛，并判断/irq是否能正常工作；若是则执行s3，若否则执行s1；

48、s3、校验编码id，若校验成功，则fpga进行图像压缩；若校验失败，则执行s1。

49、本发明还提供了一种基于fpga的红外图像压缩处理系统，包括：

50、编码固件加载模块、用于基于fpga加载编码固件；

51、编码参数设置模块、用于设置红外图像的编码参数；

52、配置fpga的代码fifo门限并基于/irq验证编码固件；

53、红外图像压缩模块、用于基于所述编码固件和所述编码参数，对所述红外图像进行压缩，压缩结果暂存入代码fifo；

54、输出模块、用于基于代码fifo读取fpga的红外图像压缩处理结果。

55、本发明还提供了一种基于fpga的红外图像压缩处理装置，包括：

56、处理器，以及

57、被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行上述方法的步骤。

58、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:

59、通过fpga实现红外图像的压缩，由于fpga运行速度较快，可实现大尺寸的红外图像的快速压缩；其次，通过fpga实现红外图像压缩时，采用可编辑的十六进制数组的coe文件作为编码固件，可缩短开发时间周期，同时可实现开发后的修改；此外，在进行图像压缩时通过验证/irq，可以防止fpga会进入死循环，提高fpga工作的稳定性。

技术特征：

1.一种基于fpga的红外图像压缩处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置fpga的工作参数，所述工作参数具体包括复位时间、内部时钟、非加载主机模式和接口模式，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置fpga的工作参数，所述工作参数具体包括复位时间、内部时钟、非加载主机模式和接口模式，还包括：

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述配置fpga的工作参数，所述工作参数具体包括复位时间、内部时钟、非加载主机模式和接口模式，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于fpga加载编码固件，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述存储地址，通过idata寄存器加载编码固件之后，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置红外图像的编码参数，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置fpga的代码fifo门限并基于/irq验证编码固件，包括：

9.一种基于fpga的红外图像压缩处理系统，其特征在于，包括：

10.一种基于fpga的红外图像压缩处理装置，其特征在于，包括：

技术总结
本说明书公开了一种基于FPGA的红外图像压缩处理方法、系统和装置，涉及红外热成像领域，包括：配置FPGA的工作参数；基于FPGA加载编码固件；设置红外图像的编码参数；配置FPGA的代码FIFO门限并基于/IRQ验证编码固件；基于所述编码固件和所述编码参数，对所述红外图像进行压缩，压缩结果暂存入代码FIFO；基于代码FIFO读取FPGA的红外图像压缩处理结果。基于此，通过FPGA实现红外图像的压缩，由于FPGA运行速度较快，可实现大尺寸的红外图像的快速压缩；其次，通过FPGA实现红外图像压缩时，采用可编辑的十六进制数组的coe文件作为编码固件，可缩短开发时间周期，同时可实现开发后的修改。

技术研发人员：任向勇,邹瑞滨
受保护的技术使用者：北京遥感设备研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29