一種基于FPGA的實時紅外圖像放大模塊

(1)ram_control模塊。D_SYP為2倍的像素時鐘輸入，SYP為像素時鐘，SYL為行同步信號，G_reset為全局復位信號，data_in為數據輸入端口，cal_done為列運算完成信號指示，done為行放大完成信號，其余信號為dpram控制信號。
(2)calculate模塊。caleulate模塊與ram_control模塊功類似，再運算完成后可以控制數據輸出到下一個功能模塊。
(3)dpram。dpram可以實現不同速率的輸入和輸出，還可以根據需求改變同一個RAM口的不同速率的輸入和輸出，本文采用了兩路不同的時鐘分別控制ram_a口和ram_b口，同一個口用同樣的時鐘讀入讀出數據。

3 系統仿真與實現
圖5為quartus功能仿真結果，時鐘速率和數據輸入均為模擬產生，根據仿真結果可以看出，地址發生器和數據輸出均按照設計要求輸出，理論上可以實現放大功能。

圖6為紅外機芯組件GW160×120所采集到的原始圖像，圖7為采用本文放大算法后采集到的圖像。對比發現圖像質量較好，沒有馬賽克現象，可以滿足觀察需要，達到了設計要求。

4 結語
本文介紹了基于FPGA的改進型線性插值圖像放大模塊的設計方法，將常用放大算法架構進行了優化提高了運行效率，在不明顯降低插值效果的前提下降低了計算量。在以后的應用中如果硬件資源滿足需求，可以把雙三次插值應用于紅外機芯系統。由于系統采用了FPGA進行設計，因此具有很強的擴展性，可以在不改變硬件系統的基礎上進行算法改進，增加了系統的靈活性和適應性。