Digital Core Technologies（DCT）在PolarFire? SoC FPGA上開發了熱成像流水線。熱圖像信號處理器（ISP）是其他架構中可用的熱成像的極低功耗但功能強大的替代方案。這可以針對各種應用進行調整，例如安全/監視、醫學成像、工業監控、氣體檢測等。該管道旨在CMSV_A1_PF254_AX DCT的SoM上運行。該SoM搭載PolarFire? SoC FPGA，MPFS250T，64位多核RISC-V? CPU子系統處理器，板載FPGA結構，DRAM，EMMC閃存和Wi-Fi?系統，并在Linux?操作系統（OS）上運行。

熱成像相機紅外傳感器

熱像儀通常檢測電磁光譜（約9-14μm）的長波紅外（LW-IR）范圍內的輻射，并產生熱輻射的可見圖像。由于所有溫度高于絕對零度的物體都會發射紅外輻射，因此這些相機可以在有或沒有可見光照明的情況下看到一個人的環境。紅外熱像儀使溫暖的物體在較冷的背景下脫穎而出;所有溫血動物在環境中都很容易看到，無論白天還是黑夜。

熱成像攝像機廣泛用于國防和民用應用。在國防領域，它們主要用于夜視應用，如槍械現場和監控攝像頭。民用應用包括工業檢查應用、駕駛輔助和醫療診斷。消防員使用熱成像技術看穿煙霧。維護技術人員使用熱成像來定位過熱接頭以及電源線和機器的部分。建筑施工技術人員可以看到熱特征，表明隔熱故障中的熱泄漏，并可以利用結果來提高供暖和空調的效率。

熱像儀最重要的部分是紅外傳感器。帶有“非制冷微測輻射熱計”的焦平面陣列傳感器是目前用于熱成像的最流行的技術。帶有前端電子電路的傳感器稱為相機核心，它實際上構成了熱成像攝像機的核心。

在熱成像熱像儀中，重要部件是熱（IR）傳感器和帶有成像ISP的電子核心。內核捕獲和調節來自傳感器的像素數據，并將其轉換為表示圖像幀的數字流。圖像處理管道轉換適合人類視覺的幀流。

超低功耗圖像信號處理器

圖像處理通常是一項計算密集型任務，因為數字圖像包含大量信息。目前可用的大多數架構都使用高功率來進行這些計算密集型數字圖像處理。基于RISC-V的PolarFire? SoC FPGA利用極低的功耗進行圖像處理。在許多應用中，熱成像攝像機需要使用電池供電的產品運行，因此盡可能高效地執行圖像處理操作以降低功耗非常重要。這使得基于PolarFire? SoC FPGA的ISP成為其他基于架構的ISP的強大替代方案，可用于熱成像系統。

在這種情況下，我們使用Lynred的640×480 VGA圖像傳感器作為紅外傳感器，其中包括將模擬信號轉換為數字總線的代理電路。從那里，我們通過DCT開發的PolarFire SoC SoM進行。成像管道（ISP）在PolarFire SoC FPGA上實現。處理器管理管道。

從傳感器接收的原始幀中，我們將無法區分任何東西。熱 ISP 管道通過一系列過程使該幀生成一個可視幀，從中我們可以區分幀中對象的熱分布。我們在原始圖像中所做的第一級過程是色調映射、壞像素校正、不均勻性校正和圖像增強，例如數字濾波器。之后，ISP通常會應用圖像疊加和調色板來區分不同的溫度區域和區域。ISP的輸出是人類可理解的熱圖像，如下圖所示。

在極火FPGA SoC中開發散熱ISP內核的優勢

低功耗的 SoC

低功耗意味著產品中產生的熱量更少，這對于熱像儀的性能和穩定性至關重要

在 FPGA 中實現 ISP 時，可靈活調整和自定義 ISP

為嵌入式相機應用提供充足的CPU資源

設計緊湊，成本低

審核編輯：郭婷