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　　2.2 模拟采样电路设计

　　为了保证图像的高质量，需要确保高精度、低噪声的A/D转换。CCD探测器为串行输出，最高主频为6 MHz，图像采集的数据量较大。输出的Video信号在1 V~4.2 V内动态变化，它对应了-10 ℃~80 ℃的温度范围，由于系统环境温度是27 ℃，Video信号的输出范围很小，给电路的设计带来了较大的困难。为了尽可能提高输出速度和采样精度，选用了14位高速高精度集成转换芯片AD9240[5]，其电路连接图如图3(a)所示。

　　本系统设计中考虑到图像目标比较均匀单一，采用了计算量偏小的A3×3中值滤波窗口。

　　上述图像处理模块的实现都由FPGA实现，对于非均匀性校正，预先将高低温下的探测器像元响应存入外部SRAM中，直接调用FPGA中的乘法和加法模块通过上述公式计算各像元系数并存储到Flash中，在实时校正过程中由MircoBlaze将系数调入到外部SRAM中供校正模块使用[5]。对于线性灰度变化，可先求取图像的最大和最小灰度值，然后将校正后的像素值代入式(6)即可求得。对于3×3中值滤波，可将图像数据延迟得到3行并行数据[7](不延迟行数据、延迟1行数据和延迟2行数据)，利用这3行并行数据完成3×3窗口内延迟1行数据的中值滤波计算。

关键词： 图像处理 FPGA 成像系统 红外焦平面阵列