2020年伊始，新型冠狀病毒肺炎突然爆發(fā)并迅速蔓延，嚴(yán)格的防控措施成了這場(chǎng)戰(zhàn)“疫”的關(guān)鍵。而隨著春節(jié)后大流量的返程，工廠也陸續(xù)開(kāi)工，車站、機(jī)場(chǎng)、工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、社區(qū)的出入口人多復(fù)雜，防控難度進(jìn)一步加大。傳統(tǒng)的一對(duì)一測(cè)溫防控，效率很低，還容易導(dǎo)致人群聚集。通過(guò)紅外熱成像儀，提高測(cè)溫的準(zhǔn)確性的同時(shí)又能極大提高人群通行量，是急需補(bǔ)充的關(guān)鍵設(shè)備。

安路科技是中國(guó)本土的FPGA供應(yīng)商，本文給出了一種基于FPGA的實(shí)時(shí)紅外圖像測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

系統(tǒng)工作原理：紅外傳感器探測(cè)熱量的輻射，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該信號(hào)由高速ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，F(xiàn)PGA采集數(shù)字信號(hào)并合成為圖像，可通過(guò)DAC將處理后的圖像接到顯示器上監(jiān)視。MCU完成管理、告警處理等。

這里選用FPGA，主要是因?yàn)榧t外圖像需要做實(shí)時(shí)處理，一般用到主要算法有非均勻校正、盲點(diǎn)插值、中值濾波、直方圖均衡、偽色彩變換等。紅外傳感器的動(dòng)態(tài)掃描范圍比較大，需要把采集到的灰度量化，把溫度變化范圍轉(zhuǎn)換為n階的灰度范圍，來(lái)提高人體測(cè)溫范圍的圖像分辨度，這里需要對(duì)原始灰度進(jìn)行拉伸和壓縮，算法處理后可以有效地平衡圖像的灰度分布，使視覺(jué)特征更真實(shí)，圖像細(xì)節(jié)更詳細(xì)。偽色彩變換也是一種增強(qiáng)技術(shù)，其實(shí)質(zhì)就是把人眼難以分辨的灰度轉(zhuǎn)換為偽色彩圖像，這個(gè)變換過(guò)程需要一個(gè)映射函數(shù)，這個(gè)函數(shù)可以是線性或非線性的，一對(duì)三映射到R、G、B三種顏色數(shù)值。最后輸出的偽色彩圖像將大大提高檢視人員的工作效率。

FPGA擁有強(qiáng)大的并行處理能力以及豐富的邏輯資源，可以逐點(diǎn)讀入并處理圖像，天然適用于各類圖像處理應(yīng)用。這里選用安路科技的FPGA型號(hào)為EG4S20，它具備20K邏輯單元，并合封了64Mbits的SDRAM，此SDRAM可以用來(lái)保存校正參數(shù)、圖像數(shù)據(jù)等，大大簡(jiǎn)化電路的復(fù)雜度，縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期，而且性價(jià)比高，有著廣泛的應(yīng)用前景。

EG4S20系列FPGA選型表：

關(guān)于上海安路信息科技有限公司

上海安路信息科技有限公司（簡(jiǎn)稱“安路科技”）成立于2011年，專注于高集成度、高性能的可編程邏輯器件（FPGA）、可編程系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）、面向人工智能的AI通用加速芯片和相應(yīng)算法軟件系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

安路科技根植中國(guó)，面向世界，填補(bǔ)中國(guó)FPGA行業(yè)市場(chǎng)空白，致力于成為主流通信市場(chǎng)的核心FPGA芯片供應(yīng)商，成為工業(yè)控制和汽車電子市場(chǎng)的主要SoC芯片供應(yīng)商，成為通用人工智能計(jì)算芯片領(lǐng)域重要方案供應(yīng)商。