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龙图腾网获悉复旦大学申请的专利一种多路红外图像并行采集与增强的FPGA实现方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116012695B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310055845.X，技术领域涉及：G06V10/94；该发明授权一种多路红外图像并行采集与增强的FPGA实现方法是由陆书文;杨涛;李旦设计研发完成，并于2023-01-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多路红外图像并行采集与增强的FPGA实现方法在说明书摘要公布了：本发明属于红外图像处理技术领域，具体为一种多路红外图像并行采集与增强的FPGA实现方法。本发明方法包括：探测器驱动与配置、图像数据重组，以及图像增强，具体在FPGA中多路红外图像数据流并行地实现图像增强，采用多滤波算法融合的分层处理框架，将图像分解成背景层和细节层有针对性地并行处理，并行流水线架构的双边和高斯滤波器通过查找表、设置阈值、倍频加速、多模块轮流等手段减少资源占用并增强实时性；增强后多路红外图像数据依次传输给上位机。本发明可以实现多路红外图像的同步采集、实时增强与大带宽传输，克服单源分辨率不足、视场角受限、资源消耗大、图像噪声多、对比度低和边缘模糊等问题，实现全方位实时目标探测。

本发明授权一种多路红外图像并行采集与增强的FPGA实现方法在权利要求书中公布了：1.一种多路红外图像并行采集与增强的FPGA实现方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1，探测器驱动；多路红外探测器共享与FPGA对接的驱动接口，FPGA产生同源时钟及控制信号驱动多路探测器同步工作； 步骤S2，探测器配置；FPGA通过切换总线片选信号依次完成多路探测器初始化配置并产生同步采集开始的标志信号； 步骤S3，图像数据重组；多路红外探测器经多组数据输出接口传出图像数据至FPGA多路输入子单元中，并行地进行有效信息的提取重组和跨时钟域时序调整； 步骤S4，图像增强；FPGA中多路红外图像数据流并行地实现图像增强，采用多滤波算法融合的分层处理框架，将图像分解成背景层和细节层有针对性地并行处理，并行流水线架构的双边和高斯滤波器通过查找表、设置阈值、倍频加速、多模块轮流等手段减少资源占用并增强实时性； 步骤S5，通信控制；多路仲裁模块调度增强传输后的多路红外图像数据依次有序地传输给上位机； 步骤S4具体包括： 步骤S4-1，对于给定的窗口大小及方差，利用MATLAB预先计算并定点化有限差值所对应的像素相似度权重，获取阈值范围内的权重结果作为FPGA中像素相似度查找表，避免在FPGA中进行复杂的指数运算； 步骤S4-2，利用N-1个FIFO和N组移位寄存器缓存N-1行和最新输入的N个数据，实现开窗大小为N*N可移动滤波窗口； 步骤S4-3，可移动滤波窗口内数据分组进入倍频时钟域控制的多个并行的倍频处理子单元中并行处理，在各控制信号作用下轮流复用倍频的处理子单元并实现流水线结构的双边滤波处理，实现保边去噪处理； 步骤S4-4，处理后的数据进入可移动滤波窗口并经并行流水线架构的高斯滤波器进行平滑处理，去除边缘细节与残留噪声，获得图像背景层； 步骤S4-5，缓存步骤S4-3处理后的数据，与S4-4处理后的数据相减获得图像细节层； 步骤S4-6，并行地对背景层与细节层图像数据做针对性处理，即背景层图像实现对比度提升，细节层图像实现细节增强与去噪，利用步骤S4中双边滤波器产生的负增益系数削弱细节层噪声影响并叠加； 步骤S4-3具体包括： 步骤4-3-1，滤波窗口内的N*N-1个像素分成K组，经异步FIFO进入K个并行的倍频的处理子单元做后续处理，每个处理子单元负责N*N-1K个像素，频率至少为N*N-1K倍像素时钟；FIFO非空时使能控制信号1作为双边滤波的开始工作标志，并在倍频时钟域下对控制信号1延时打拍获取流水线各步骤所需的控制信号2-7； 步骤4-3-2，在控制信号1及其对应计数器的控制下N*N-1K个像素进入其对应的处理子单元中，在N*N-1K个倍频周期内依次装填流水线，计算与中心像素的差值并进行阈值判断； 步骤4-3-3，在控制信号2及其对应计数器的作用下依次查找表获得值域及空间域权重，并送入乘法器1中； 步骤4-3-4，在控制信号3作用下对可移动滤波窗口内数据进行缓存； 步骤4-3-5，获得步骤4-3-3中乘法器1输出的双边滤波器权重，在控制信号4及其对应计数器的作用下与对应的输入窗口像素数据送入乘法器2中； 步骤4-3-6，在控制信号5及其对应计数器的作用下对多个并行的处理子单元在步骤4-3-5中获得的双边滤波器权重进行累加； 步骤4-3-7，获得步骤4-3-5乘法器2输出的加权后像素值，在控制信号6作用下对累加器进行初始化； 步骤4-3-8，在控制信号7及其对应计数器的作用下对多个并行的处理子单元在步骤4-3-7中获得的像素加权值进行累加； 步骤4-3-9，步骤4-3-8每经N*N-1K个周期累加完成后，与步骤4-3-6得到的双边滤波器权重累加值送入除法器，实现归一化处理； 步骤4-3-10，获得步骤4-3-9除法器输出的归一化结果，经异步FIFO传送至像素时钟域中并生成数据有效标志信号。

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