2024年4月26日发(作者：柴俊材)
第２９卷第２期
液 晶与显示
Ｖｏ１．２９ ＮＯ．２
２Ｏ１４年４月
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙｓ
Ａｐｒ．２０１４
文章编号：１００７—２７８０（２０１４）０２—０３０４—０６
机载光电平台实时图像消旋
李 刚 ，张 赫
（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院航空光学成像与测量重点实验室，吉林长春１３００３３）
摘要：为消除机载光电平台视轴横滚运动导致的视频图像旋转，提出一种基于ＦＰＧＡ处理平台的实时图像消旋方法。针
对每一帧视频图像，先锁定光电平台惯导系统当前输出横滚角，利用快速图像消旋算法对视频图像进行反向旋转，完成
机载光电平台视频图像消旋。整个消旋处理系统仅采用单片ＦＰＧＡ实现，能够实现分辨率为１ ０２４×１ ０２４任意角度旋
转的机载光电平台视频图像３０ ｆｒａｍｅ／ｓ的实时消旋处理，消旋角度分辨率为０．１。，消旋位置误差小于１个像素。
关键词：机载光电平台；图像消旋；ＦＰＧＡ；电子消旋
中图分类号：ＴＰ３９１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３７８８／ＹＪＹＸＳ２Ｏ１４２９Ｏ２．０３０４
Ｒｅａｌ－＿ｔｉｍｅ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ・—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｆｏｒ ａｉｒｂｏｒｎｅ
ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ
ＬＩ Ｇａｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｈｅ
（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｏｐｔｉｃｓ，
Ｆｉｎｅ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ￣Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｈｗａｒｔ ｓｐｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ ｏｆ ｔｈｅ
ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ａ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ ｐｒｏ—
ｃｅｓｓｉｎｇ ｈａｒｄｗａｒｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｏｒ ｅａｃｈ ｖｉｄｅｏ ｆｒａｍｅ，ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ
ｔｈｅ ＩＮＳ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｌｏｃｋｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｉｍａｇｅ ｉｓ ｒｏｔａｔｅｄ ｒｅ—
ｖｅｒｓｅｌｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｓｔ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｉｍａｇｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｏｂ—
ｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｏｎ ａ ｓｉｎｇｌｅ ＦＰＧＡ ｃｈｉｐ，ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ
ｒｅｍｏｖｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｙ ａｎｇｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｉｍａｇｅ ｗｉｔｈ ａ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ １ ０２４×１ ０２４ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｈｏ—
ｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ．Ｉｔ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｒａｍｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ３０ ｆｒａｍｅ／ｓ ｗｉｔｈ ａｎ ａｃ—
ｃｕｒａｃｙ ｏｆ ０．１ｕ ａｎｄ ｉｔｓ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｏｎｅ ｐｉｘｅ１．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ；ＦＰＧＡ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｒｏｔａｔｉｏｎ
ｅ１ｉｍｊｎａｔｉｏｎ
收稿日期：２０１３—１２—０６；修订日期：２０１３—１２—２２．
＊通信联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｇａｎｇ０４３１＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ
第２期 李 刚，等：机载光电平台实时图像消旋 ３Ｏ５
１ 引 言
机载光电平台在跟踪拍摄过程中，载机的姿
态变化及目标的相对运动会引起光电平台视轴发
生横滚运动，导致所摄视频图像产生旋转，给观察
者带来困扰，不利于目标观察。为克服这种影响，
对旋转视频图像进行消旋处理是十分必要的。
图像消旋的方法＿１］通常包括光学消旋、机械
消旋以及电子消旋。光学消旋和机械消旋加工困
难，体积较大，结构复杂，需通过伺服系统控制，角
度分辨率低。航空机载光电平台对体积、结构、重
量要求苛刻，振动、温度变化等因素要求设备具有
高可靠性及环境适应性＿２。］。光学消旋和机械消
旋都难以满足机载航空环境要求，而电子消旋体
积小、精度高、使用灵活，能够有效克服光学、机械
消旋的不足，适用于航空机载光电平台。
机载光电平台视频图像消旋必须具备实时
性，能够及时反映目标场景的变化。电子消旋实
际上是图像的旋转运算，需要针对图像的每一个
像素坐标位置计算其灰度值，运算量大，处理时间
长。为实现实时电子消旋，文献Ｅ４］将二维的图像
旋转转换为三次移位平移运动，利用Ｂ样条插值
在ＦＰＧＡ上实现，但中间处理步骤多，需要大量
的外部存储资源。文献［５—６］利用ＣＯＲＤＩＣ算法
实现图像的快速旋转，但算法复杂，耗用硬件资源
大，不易实时实现。文献Ｅ７］利用ＤＳＰ实现了一
种弹载视频图像的实时消旋方法，其消旋角度分
辨率为０．５。。文献［８—９］利用ＤＳＰ４－ＦＰＧＡ的硬
件架构实现了ＰＡＬ模拟视频的实时消旋，无法实
现分辨率较高的图像的实时处理。本文基于ＦＰ—
ＧＡ处理平台，采用快速图像消旋算法实现了分
辨率为１ ０２４×１ ０２４、帧频为３０ ｆｒａｍｅ／ｓ的机载
光电平台视频图像的实时电子消旋。
２ 快速图像消旋原理
假定原旋转前图像ｆ（ｚ，Ｙ）中任一点（ｚ，
．），），绕图像中心（ｚ。，Ｙ。）旋转０角度后对应于旋转
后图像ｆ（ｘ ， ）中的点（ ，ｙ／），如图１所示。
图像旋转前后像素坐标映射关系如下：
嘲一…ＣＯＳ －－ｓｉｎ—Ｏｌ ｌ…ｘ－ｘ￣１－４Ｉｘ ￣１㈤
图１ 图像旋转后像素移动
Ｆｉｇ．１ Ｐｉｘｅｌ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｆｔｅｒ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ
为寻找图像ｆ（ｘ ，Ｙ ）中任一点坐标（－ｚ ，Ｙ ）
在图像ｆ（ｘ， ）中的坐标（ ， ），采用反向旋转
方法，对式（１）变形得到：
ｆｚ一（ 一ｄＹｏ）ｃｏｓ 一（ 一Ｙｏ）ｓｉｎ ４－ ０…
Ｉ 一（ 一Ｌｚ０）ｓｉｎ 一（ 一Ｙｏ）ｃｏｓ ４－Ｙ０
如果直接通过式（２）计算，每处理一个像素需
要做４次乘法运算和８次加／减法运算，运算量极
大，难以硬件实时实现。为了寻找快速运算方法，
将式（２）展开得到：
』／【 ｚ一．
Ｙ一３
ｚ
２ ｓｉ
： 。
ｎ ０４
ｓ 一
－
ｉ
Ｙ ＣＯＳ ０＋ （
ｎ ０ －４￣（
ｏ，
ｘ。，
）
）
，（ｆ ３）Ｉ
其中：
ｆ （ｚ０， ）一一－ｚ０ ＣＯＳ ０４－Ｙ。ｓｉｎ ４－ｚ０ ，
．、
Ｉ （ ｏ， ）一一ｚｏ ｓｉｎ ０一Ｙ０ ＣＯＳ臼４－ 。
在 为固定值的条件下， （ｚ。， ）和 （ 。， ）
以及ＣＯＳ 和ｓｉｎ ０都为常数。由式（３）可知，对于
图像ｆ（ｘ ， ）同一行像素，３２’坐标从左到右每列
递增１，Ｙ’坐标不变，对应图像ｆ（ｘ， ）的ｚ坐标
每列递增ＣＯＳ ０，Ｙ坐标每列递增ｓｉｎ ０。同样，对
于在图像ｆ（ｘ ，Ｙ ）同一列像素，Ｙ’坐标从上到下
每行递增１，．ｚ’坐标不变，对应在图像ｆ（ｘ， ）的
ｚ坐标每行递减ｓｉｎ ０，而Ｙ坐标每行递增ＣＯＳ ０。
因此，对于整帧图像＿厂（ｚ ，Ｙ ），只需计算其第一
个像素坐标对应在ｆ（ｘ， ）的坐标，剩余像素坐
标可通过其相邻像素坐标递推得到，而不用多次
乘加运算，计算复杂度低。
通过式（３）计算出来的原像素点坐标值往往
不是整数，而是处于相邻４个原像素点之间的小
数，通常采用重采样方法解决计算中出现的小数
坐标像素的灰度值。重采样的像素灰度是根据其
周围像素的灰度按照一定的权函数插值得到。最
邻近插值口叼速度快，便于硬件实现，因此采用该
３Ｏ６
插值方法得到原像素点灰度值。
液晶与显示 第２９卷
平台的各种姿态状态信息，最后将视频图像实时
输出至视频传输系统。
图像消旋系统基于ＦＰＧＡ处理平台设计，充
３ ＦＰＧＡ图像消旋系统设计
机载光电平台图像消旋系统结构框图如图２
所示。
分利用其强大的处理复杂时序的功能，将图像色
彩格式转换、外部ＳＲＡＭ读写控制、４２２异步串
口通信、正余弦值生成、图像消旋输出以及字符信
息的叠加等所有功能集成在单芯片上实现，简化
了系统结构。ＦＰＧＡ内部结构设计如图３所示。
３．１ 消旋角度的获取
机载光电平台主控系统以５０ Ｈｚ的数据更新
率将光电平台的各种姿态状态信息，其中包括光
电平台惯导系统输出横滚角度，通过４２２异步串
行通信接口发送给图像消旋系统。光电平台惯导
图２ 图像消旋系统结构框图
Ｆｉｇ．２ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｒｏ
ｔａｔｉｏｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
系统安装于平台内框架上，其输出横滚角即是图
像的消旋角０。图像消旋系统在处理一帧图像
时，ｅ值应保持不变。因此在开始新一帧图像消
旋时，应锁定当前接收到的惯导系统输出横滚角
图像消旋系统通过４２２异步串行通信接口接
收来自主控系统发送的光电平台惯导系统输出横
度，从而保证摄像机输出视频图像和惯导系统输
出横滚角的同步。选择消旋图像输出时序控制中
的帧有效信号ｆｖａｌ—ｏｕｔ作为同步锁定信号，每帧
图像锁定一次消旋角度。
滚角度，利用该角度值对摄像机输入视频图像进
行实时消旋处理，将消旋后的视频图像叠加上光电
图３ ＦＰＧＡ内部结构设计图
Ｆｉｇ．３ Ｈａｒｄｗａｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ＦＰＧＡ ＤＩＳ ｐｌａｔｆｏｒｍ
３．２图像帧缓存
干扰引起的亚稳态，从而保证信号的稳定性。摄
像机输出视频图像色彩格式为Ｂａｙｅｒ一８ ｂｉｔ格式，
需要先将其转换为ＲＧＢ一２４ ｂｉｔ格式。利用
机载光电平台摄像机输出视频图像信号进入
系统后，首先进行重新采样，消除信号传递及外部
第２期 李 刚，等：机载光电平台实时图像消旋 ３Ｏ７
ＦＰＧＡ内部ＦＩＦＯ资源，采用双线性插值进行图
将原点移回原来位置，得到ＳＲＡＭ起始读地
像色彩转换［１ ］。
址为：
图像旋转是对图像像素的重新排列，处理当
ｒ正ｒｅａｄ＿ｓｔａｒｔ一一５１２×ＣＯＳ 一５１２×ｓｉｎ ０＋５１２
前帧图像的同时，需要对摄像机输入视频图像帧
１ ｙ－ｒｅａｄ￣ｓｔａｒｔ一一５１２×ＣＯＳ ＋５１２×ｓｉｎ ０＋５１２‘
进行缓存。图像旋转过程中需要随机读取任意位
（６）
置的像素值，因此系统采用ＳＲＡＭ完成图像帧缓
机载光电平台视频图像消旋处理的步骤
存。分辨率为１ ０２４×１ ０２４的Ｂａｙｅｒ图像，经过
如下：
色彩转换后一帧图像大小为１Ｍ×２４ ｂｉｔ。ＳＲＡＭ
选用Ｃｙｐｒｅｓｓ公司的ＣＹ７Ｃ１０１２ＡＶ３３，其读写速
（１）锁定当前帧消旋角度 ，读余弦查找表得
到ＣＯＳ ０及ｓｉｎ ０；
度达到８ ｎｓ，单片容量为５１２ｋ×２４ ｂｉｔ，缓存一帧
图像需２片ＣＹ７Ｃ１Ｏ１２ＡＶ３３。系统采用４片
（２）计算第一个像素对应的ＳＲＡＭ读地址，
读取ＳＲＡＭ相应地址处的像素值并输出；
ＣＹ７Ｃ１Ｏ１２ＡＶ３３构成两组ＳＲＡＭ对输入图像进
（３）行读地址增加ｓｉｎ ０，列读地址增加ＣＯＳ ０，
行乒乓读写：一组ＳＲＡＭ存储摄像机当前输入图
读取ＳＲＡＭ相应地址处的像素值并输出；
像帧，另一组ＳＲＡＭ用于图像消旋输出，两组
（４）判断当前行输出是否结束，若结束转步骤
ＳＲＡＭ交替读写。ＳＲＡＭ写地址通过行列地址
（５），否则转步骤（３）；
计数器控制，读地址通过图像消旋模块计算得到
（５）判断当前帧图像输出是否结束，若结束转
的行列地址控制。两组ＳＲＡＭ的数据总线、地址
步骤（８），否则转步骤（６）；
总线及控制总线完全独立。
（６）行读地址增加ＣＯＳ ０，列读地址减少ｓｉｎ ０，
３．３ 图像消旋
读取ＳＲＡＭ相应地址处的像素值并输出；
图像消旋处理根据图像输出时序控制，计算
（７）转步骤（３）；
当前像素坐标对应的ＳＲＡＭ读地址，并读取
（８）当前帧图像消旋输出结束，准备输出下一
ＳＲＡＭ中相应地址处的数据作为当前像素值加
帧图像，转步骤（１）。
以输出，完成图像消旋。
利用快速消旋算法，只需计算每一帧图像的
第一个像素对应的ＳＲＡＭ读地址，其他像素通过
其相邻像素对应的ＳＲＡＭ读地址增加／减少ＣＯＳ ０
或ｓｉｎ ０得到。图像消旋系统接收的是主控系统
发送的消旋角度 。为得到ＣＯＳ ０和ｓｉｎ ０，建立余
弦值查找表，通过查表直接得到消旋角的正余弦
值，简化了系统结构，提高了处理速度。
图４图像消旋板卡及某机载光电平台
利用ＦＰＧＡ内部ＲＯＭ资源，建立０。～９０。余弦
Ｆｉｇ．４ Ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｂｏａｒｄ ａｎｄ ｔｈｅ ａｉｒ
ｂｏｒｎｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ
值查找表，正弦值可通过其余角的余弦值得到。旋
转角度分辨率为０．１。，由于余弦值都为小数，保留小
数点后３位，并将其值放大１ ０２４倍，通过一个１Ｏ位
４ 实验结果
的整数存储于ＦＰＧＡ内部ＲＯＭ中。
为方便计算，将图像坐标原点（Ｏ，Ｏ）移至图
为验证本方法的有效性，将图像消旋系统与
像中心，计算出原图像对应点像素坐标后，再将原
机载光电平台进行联调实验。图４（ａ）为图像消
点移回原来位置，得到ＳＲＡＭ读地址。针对分辨
旋系统电路板卡，图４（ｂ）为某机载光电平台。
率为１ ０２４×１ ０２４的视频图像，移动原点后图像
光电平台横滚轴进行０。～３６０。连续旋转，图
第一个像素的坐标为（一５１２，５１２），对应在原图
像消旋系统将消旋后视频图像通过Ｃａｍｅｒａ—ｌｉｎｋ
像点像素坐标为：
接口输出，采集该视频图像至计算机进行显示，如
ｆｚ—ｓｔａｒｔ一一５１２×ＣＯＳ ０—５１２×ｓｉｎ
图５所示。图像分辨率为１ ０２４×１ ０２４，图５（ａ）
ｆ ． （５）
Ｉ Ｙ—ｓｔａｒｔ一一５１２×ｓｉｎ ０＋５１２×ＣＯＳ ０
为原始未消旋图像，图中建筑物倒置。图５（ｂ）、
第２期 李刚，等：机载光电平台实时图像消旋 ３Ｏ９
Ｌｉ Ｈ Ｗ。Ｈｕａｎｇ Ｚ Ｌ，Ｙｕａｎ Ｓ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ－ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｏ｛ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ／ＤＳＰ
ＥＪ］．Ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｎｄ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，３５（２）：２２２—２３３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
长春理工大学，２００９．
［１０］
刘妍．基于ＦＰＧＡ的数字图像实时消像旋的方法研究ＦＤ３．长春：
Ｌｉｕ Ｙ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｏｆｆｓｅｔｔｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｅ Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ ＥＤ］．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ：Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｕｎｉ—
ｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１１］ 王增发，孙丽娜．ＣＦＡ图像实时插值在ＦＰＧＡ上的应用ＥＪ３．液晶与显示，２０１３，２８（４）：６１５－６１９．
Ｗａｎｇ Ｚ Ｆ，Ｓｕｎ Ｌ Ｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＦＡ ｉｍａｇｅｓ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ＦＰＧＡ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｓｙｓｔｅｍ ＥＪ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐａｌｙｓ，２０１３，２８（４）：６１５—６１９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
杨辉，黄舒平．面阵ＣＣＤ彩色视频图像实时采集系统的设计ＥＪ］．光学精密工程，２０１０，１８（１）：２７３—２８０．
［１２］
冉峰，
Ｒａｎ Ｆ，Ｙａｎｇ Ｈ，Ｈｕａｎｇ Ｓ Ｐ．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｃｏｌｏｒ ｖｉｄｅｏ ｃａｐｔｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ａｒｅａ ａｒｒａｙ ＣＣＤ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ
Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，１８（１）：２７３—２８０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介：李刚（１９８２一），男，河南新郑人，博士，助理研究员，主要从事机载光电图像及信号处理方面的研究。Ｅ—ｍａｉｌ
ｌｉｇａｎｇ０４３１＠ｇｍａｉ［．ｃｏｍ
2024年4月26日发(作者：柴俊材)
第２９卷第２期
液 晶与显示
Ｖｏ１．２９ ＮＯ．２
２Ｏ１４年４月
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙｓ
Ａｐｒ．２０１４
文章编号：１００７—２７８０（２０１４）０２—０３０４—０６
机载光电平台实时图像消旋
李 刚 ，张 赫
（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院航空光学成像与测量重点实验室，吉林长春１３００３３）
摘要：为消除机载光电平台视轴横滚运动导致的视频图像旋转，提出一种基于ＦＰＧＡ处理平台的实时图像消旋方法。针
对每一帧视频图像，先锁定光电平台惯导系统当前输出横滚角，利用快速图像消旋算法对视频图像进行反向旋转，完成
机载光电平台视频图像消旋。整个消旋处理系统仅采用单片ＦＰＧＡ实现，能够实现分辨率为１ ０２４×１ ０２４任意角度旋
转的机载光电平台视频图像３０ ｆｒａｍｅ／ｓ的实时消旋处理，消旋角度分辨率为０．１。，消旋位置误差小于１个像素。
关键词：机载光电平台；图像消旋；ＦＰＧＡ；电子消旋
中图分类号：ＴＰ３９１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３７８８／ＹＪＹＸＳ２Ｏ１４２９Ｏ２．０３０４
Ｒｅａｌ－＿ｔｉｍｅ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ・—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｆｏｒ ａｉｒｂｏｒｎｅ
ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ
ＬＩ Ｇａｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｈｅ
（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｏｐｔｉｃｓ，
Ｆｉｎｅ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ￣Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｈｗａｒｔ ｓｐｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ ｏｆ ｔｈｅ
ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ａ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ ｐｒｏ—
ｃｅｓｓｉｎｇ ｈａｒｄｗａｒｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｏｒ ｅａｃｈ ｖｉｄｅｏ ｆｒａｍｅ，ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ
ｔｈｅ ＩＮＳ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｌｏｃｋｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｉｍａｇｅ ｉｓ ｒｏｔａｔｅｄ ｒｅ—
ｖｅｒｓｅｌｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｓｔ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｉｍａｇｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｏｂ—
ｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｏｎ ａ ｓｉｎｇｌｅ ＦＰＧＡ ｃｈｉｐ，ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ
ｒｅｍｏｖｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｙ ａｎｇｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｉｍａｇｅ ｗｉｔｈ ａ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ １ ０２４×１ ０２４ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｈｏ—
ｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ．Ｉｔ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｒａｍｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ３０ ｆｒａｍｅ／ｓ ｗｉｔｈ ａｎ ａｃ—
ｃｕｒａｃｙ ｏｆ ０．１ｕ ａｎｄ ｉｔｓ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｏｎｅ ｐｉｘｅ１．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ；ＦＰＧＡ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｒｏｔａｔｉｏｎ
ｅ１ｉｍｊｎａｔｉｏｎ
收稿日期：２０１３—１２—０６；修订日期：２０１３—１２—２２．
＊通信联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｇａｎｇ０４３１＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ
第２期 李 刚，等：机载光电平台实时图像消旋 ３Ｏ５
１ 引 言
机载光电平台在跟踪拍摄过程中，载机的姿
态变化及目标的相对运动会引起光电平台视轴发
生横滚运动，导致所摄视频图像产生旋转，给观察
者带来困扰，不利于目标观察。为克服这种影响，
对旋转视频图像进行消旋处理是十分必要的。
图像消旋的方法＿１］通常包括光学消旋、机械
消旋以及电子消旋。光学消旋和机械消旋加工困
难，体积较大，结构复杂，需通过伺服系统控制，角
度分辨率低。航空机载光电平台对体积、结构、重
量要求苛刻，振动、温度变化等因素要求设备具有
高可靠性及环境适应性＿２。］。光学消旋和机械消
旋都难以满足机载航空环境要求，而电子消旋体
积小、精度高、使用灵活，能够有效克服光学、机械
消旋的不足，适用于航空机载光电平台。
机载光电平台视频图像消旋必须具备实时
性，能够及时反映目标场景的变化。电子消旋实
际上是图像的旋转运算，需要针对图像的每一个
像素坐标位置计算其灰度值，运算量大，处理时间
长。为实现实时电子消旋，文献Ｅ４］将二维的图像
旋转转换为三次移位平移运动，利用Ｂ样条插值
在ＦＰＧＡ上实现，但中间处理步骤多，需要大量
的外部存储资源。文献［５—６］利用ＣＯＲＤＩＣ算法
实现图像的快速旋转，但算法复杂，耗用硬件资源
大，不易实时实现。文献Ｅ７］利用ＤＳＰ实现了一
种弹载视频图像的实时消旋方法，其消旋角度分
辨率为０．５。。文献［８—９］利用ＤＳＰ４－ＦＰＧＡ的硬
件架构实现了ＰＡＬ模拟视频的实时消旋，无法实
现分辨率较高的图像的实时处理。本文基于ＦＰ—
ＧＡ处理平台，采用快速图像消旋算法实现了分
辨率为１ ０２４×１ ０２４、帧频为３０ ｆｒａｍｅ／ｓ的机载
光电平台视频图像的实时电子消旋。
２ 快速图像消旋原理
假定原旋转前图像ｆ（ｚ，Ｙ）中任一点（ｚ，
．），），绕图像中心（ｚ。，Ｙ。）旋转０角度后对应于旋转
后图像ｆ（ｘ ， ）中的点（ ，ｙ／），如图１所示。
图像旋转前后像素坐标映射关系如下：
嘲一…ＣＯＳ －－ｓｉｎ—Ｏｌ ｌ…ｘ－ｘ￣１－４Ｉｘ ￣１㈤
图１ 图像旋转后像素移动
Ｆｉｇ．１ Ｐｉｘｅｌ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｆｔｅｒ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ
为寻找图像ｆ（ｘ ，Ｙ ）中任一点坐标（－ｚ ，Ｙ ）
在图像ｆ（ｘ， ）中的坐标（ ， ），采用反向旋转
方法，对式（１）变形得到：
ｆｚ一（ 一ｄＹｏ）ｃｏｓ 一（ 一Ｙｏ）ｓｉｎ ４－ ０…
Ｉ 一（ 一Ｌｚ０）ｓｉｎ 一（ 一Ｙｏ）ｃｏｓ ４－Ｙ０
如果直接通过式（２）计算，每处理一个像素需
要做４次乘法运算和８次加／减法运算，运算量极
大，难以硬件实时实现。为了寻找快速运算方法，
将式（２）展开得到：
』／【 ｚ一．
Ｙ一３
ｚ
２ ｓｉ
： 。
ｎ ０４
ｓ 一
－
ｉ
Ｙ ＣＯＳ ０＋ （
ｎ ０ －４￣（
ｏ，
ｘ。，
）
）
，（ｆ ３）Ｉ
其中：
ｆ （ｚ０， ）一一－ｚ０ ＣＯＳ ０４－Ｙ。ｓｉｎ ４－ｚ０ ，
．、
Ｉ （ ｏ， ）一一ｚｏ ｓｉｎ ０一Ｙ０ ＣＯＳ臼４－ 。
在 为固定值的条件下， （ｚ。， ）和 （ 。， ）
以及ＣＯＳ 和ｓｉｎ ０都为常数。由式（３）可知，对于
图像ｆ（ｘ ， ）同一行像素，３２’坐标从左到右每列
递增１，Ｙ’坐标不变，对应图像ｆ（ｘ， ）的ｚ坐标
每列递增ＣＯＳ ０，Ｙ坐标每列递增ｓｉｎ ０。同样，对
于在图像ｆ（ｘ ，Ｙ ）同一列像素，Ｙ’坐标从上到下
每行递增１，．ｚ’坐标不变，对应在图像ｆ（ｘ， ）的
ｚ坐标每行递减ｓｉｎ ０，而Ｙ坐标每行递增ＣＯＳ ０。
因此，对于整帧图像＿厂（ｚ ，Ｙ ），只需计算其第一
个像素坐标对应在ｆ（ｘ， ）的坐标，剩余像素坐
标可通过其相邻像素坐标递推得到，而不用多次
乘加运算，计算复杂度低。
通过式（３）计算出来的原像素点坐标值往往
不是整数，而是处于相邻４个原像素点之间的小
数，通常采用重采样方法解决计算中出现的小数
坐标像素的灰度值。重采样的像素灰度是根据其
周围像素的灰度按照一定的权函数插值得到。最
邻近插值口叼速度快，便于硬件实现，因此采用该
３Ｏ６
插值方法得到原像素点灰度值。
液晶与显示 第２９卷
平台的各种姿态状态信息，最后将视频图像实时
输出至视频传输系统。
图像消旋系统基于ＦＰＧＡ处理平台设计，充
３ ＦＰＧＡ图像消旋系统设计
机载光电平台图像消旋系统结构框图如图２
所示。
分利用其强大的处理复杂时序的功能，将图像色
彩格式转换、外部ＳＲＡＭ读写控制、４２２异步串
口通信、正余弦值生成、图像消旋输出以及字符信
息的叠加等所有功能集成在单芯片上实现，简化
了系统结构。ＦＰＧＡ内部结构设计如图３所示。
３．１ 消旋角度的获取
机载光电平台主控系统以５０ Ｈｚ的数据更新
率将光电平台的各种姿态状态信息，其中包括光
电平台惯导系统输出横滚角度，通过４２２异步串
行通信接口发送给图像消旋系统。光电平台惯导
图２ 图像消旋系统结构框图
Ｆｉｇ．２ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｒｏ
ｔａｔｉｏｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
系统安装于平台内框架上，其输出横滚角即是图
像的消旋角０。图像消旋系统在处理一帧图像
时，ｅ值应保持不变。因此在开始新一帧图像消
旋时，应锁定当前接收到的惯导系统输出横滚角
图像消旋系统通过４２２异步串行通信接口接
收来自主控系统发送的光电平台惯导系统输出横
度，从而保证摄像机输出视频图像和惯导系统输
出横滚角的同步。选择消旋图像输出时序控制中
的帧有效信号ｆｖａｌ—ｏｕｔ作为同步锁定信号，每帧
图像锁定一次消旋角度。
滚角度，利用该角度值对摄像机输入视频图像进
行实时消旋处理，将消旋后的视频图像叠加上光电
图３ ＦＰＧＡ内部结构设计图
Ｆｉｇ．３ Ｈａｒｄｗａｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ＦＰＧＡ ＤＩＳ ｐｌａｔｆｏｒｍ
３．２图像帧缓存
干扰引起的亚稳态，从而保证信号的稳定性。摄
像机输出视频图像色彩格式为Ｂａｙｅｒ一８ ｂｉｔ格式，
需要先将其转换为ＲＧＢ一２４ ｂｉｔ格式。利用
机载光电平台摄像机输出视频图像信号进入
系统后，首先进行重新采样，消除信号传递及外部
第２期 李 刚，等：机载光电平台实时图像消旋 ３Ｏ７
ＦＰＧＡ内部ＦＩＦＯ资源，采用双线性插值进行图
将原点移回原来位置，得到ＳＲＡＭ起始读地
像色彩转换［１ ］。
址为：
图像旋转是对图像像素的重新排列，处理当
ｒ正ｒｅａｄ＿ｓｔａｒｔ一一５１２×ＣＯＳ 一５１２×ｓｉｎ ０＋５１２
前帧图像的同时，需要对摄像机输入视频图像帧
１ ｙ－ｒｅａｄ￣ｓｔａｒｔ一一５１２×ＣＯＳ ＋５１２×ｓｉｎ ０＋５１２‘
进行缓存。图像旋转过程中需要随机读取任意位
（６）
置的像素值，因此系统采用ＳＲＡＭ完成图像帧缓
机载光电平台视频图像消旋处理的步骤
存。分辨率为１ ０２４×１ ０２４的Ｂａｙｅｒ图像，经过
如下：
色彩转换后一帧图像大小为１Ｍ×２４ ｂｉｔ。ＳＲＡＭ
选用Ｃｙｐｒｅｓｓ公司的ＣＹ７Ｃ１０１２ＡＶ３３，其读写速
（１）锁定当前帧消旋角度 ，读余弦查找表得
到ＣＯＳ ０及ｓｉｎ ０；
度达到８ ｎｓ，单片容量为５１２ｋ×２４ ｂｉｔ，缓存一帧
图像需２片ＣＹ７Ｃ１Ｏ１２ＡＶ３３。系统采用４片
（２）计算第一个像素对应的ＳＲＡＭ读地址，
读取ＳＲＡＭ相应地址处的像素值并输出；
ＣＹ７Ｃ１Ｏ１２ＡＶ３３构成两组ＳＲＡＭ对输入图像进
（３）行读地址增加ｓｉｎ ０，列读地址增加ＣＯＳ ０，
行乒乓读写：一组ＳＲＡＭ存储摄像机当前输入图
读取ＳＲＡＭ相应地址处的像素值并输出；
像帧，另一组ＳＲＡＭ用于图像消旋输出，两组
（４）判断当前行输出是否结束，若结束转步骤
ＳＲＡＭ交替读写。ＳＲＡＭ写地址通过行列地址
（５），否则转步骤（３）；
计数器控制，读地址通过图像消旋模块计算得到
（５）判断当前帧图像输出是否结束，若结束转
的行列地址控制。两组ＳＲＡＭ的数据总线、地址
步骤（８），否则转步骤（６）；
总线及控制总线完全独立。
（６）行读地址增加ＣＯＳ ０，列读地址减少ｓｉｎ ０，
３．３ 图像消旋
读取ＳＲＡＭ相应地址处的像素值并输出；
图像消旋处理根据图像输出时序控制，计算
（７）转步骤（３）；
当前像素坐标对应的ＳＲＡＭ读地址，并读取
（８）当前帧图像消旋输出结束，准备输出下一
ＳＲＡＭ中相应地址处的数据作为当前像素值加
帧图像，转步骤（１）。
以输出，完成图像消旋。
利用快速消旋算法，只需计算每一帧图像的
第一个像素对应的ＳＲＡＭ读地址，其他像素通过
其相邻像素对应的ＳＲＡＭ读地址增加／减少ＣＯＳ ０
或ｓｉｎ ０得到。图像消旋系统接收的是主控系统
发送的消旋角度 。为得到ＣＯＳ ０和ｓｉｎ ０，建立余
弦值查找表，通过查表直接得到消旋角的正余弦
值，简化了系统结构，提高了处理速度。
图４图像消旋板卡及某机载光电平台
利用ＦＰＧＡ内部ＲＯＭ资源，建立０。～９０。余弦
Ｆｉｇ．４ Ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｂｏａｒｄ ａｎｄ ｔｈｅ ａｉｒ
ｂｏｒｎｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｌａｔｆｏｒｍ
值查找表，正弦值可通过其余角的余弦值得到。旋
转角度分辨率为０．１。，由于余弦值都为小数，保留小
数点后３位，并将其值放大１ ０２４倍，通过一个１Ｏ位
４ 实验结果
的整数存储于ＦＰＧＡ内部ＲＯＭ中。
为方便计算，将图像坐标原点（Ｏ，Ｏ）移至图
为验证本方法的有效性，将图像消旋系统与
像中心，计算出原图像对应点像素坐标后，再将原
机载光电平台进行联调实验。图４（ａ）为图像消
点移回原来位置，得到ＳＲＡＭ读地址。针对分辨
旋系统电路板卡，图４（ｂ）为某机载光电平台。
率为１ ０２４×１ ０２４的视频图像，移动原点后图像
光电平台横滚轴进行０。～３６０。连续旋转，图
第一个像素的坐标为（一５１２，５１２），对应在原图
像消旋系统将消旋后视频图像通过Ｃａｍｅｒａ—ｌｉｎｋ
像点像素坐标为：
接口输出，采集该视频图像至计算机进行显示，如
ｆｚ—ｓｔａｒｔ一一５１２×ＣＯＳ ０—５１２×ｓｉｎ
图５所示。图像分辨率为１ ０２４×１ ０２４，图５（ａ）
ｆ ． （５）
Ｉ Ｙ—ｓｔａｒｔ一一５１２×ｓｉｎ ０＋５１２×ＣＯＳ ０
为原始未消旋图像，图中建筑物倒置。图５（ｂ）、
第２期 李刚，等：机载光电平台实时图像消旋 ３Ｏ９
Ｌｉ Ｈ Ｗ。Ｈｕａｎｇ Ｚ Ｌ，Ｙｕａｎ Ｓ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｉｍａｇｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ－ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｏ｛ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ／ＤＳＰ
ＥＪ］．Ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｎｄ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，３５（２）：２２２—２３３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
长春理工大学，２００９．
［１０］
刘妍．基于ＦＰＧＡ的数字图像实时消像旋的方法研究ＦＤ３．长春：
Ｌｉｕ Ｙ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｏｆｆｓｅｔｔｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｅ Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ ＥＤ］．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ：Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｕｎｉ—
ｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１１］ 王增发，孙丽娜．ＣＦＡ图像实时插值在ＦＰＧＡ上的应用ＥＪ３．液晶与显示，２０１３，２８（４）：６１５－６１９．
Ｗａｎｇ Ｚ Ｆ，Ｓｕｎ Ｌ Ｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＦＡ ｉｍａｇｅｓ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ＦＰＧＡ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｓｙｓｔｅｍ ＥＪ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐａｌｙｓ，２０１３，２８（４）：６１５—６１９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
杨辉，黄舒平．面阵ＣＣＤ彩色视频图像实时采集系统的设计ＥＪ］．光学精密工程，２０１０，１８（１）：２７３—２８０．
［１２］
冉峰，
Ｒａｎ Ｆ，Ｙａｎｇ Ｈ，Ｈｕａｎｇ Ｓ Ｐ．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｃｏｌｏｒ ｖｉｄｅｏ ｃａｐｔｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ａｒｅａ ａｒｒａｙ ＣＣＤ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ
Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，１８（１）：２７３—２８０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介：李刚（１９８２一），男，河南新郑人，博士，助理研究员，主要从事机载光电图像及信号处理方面的研究。Ｅ—ｍａｉｌ
ｌｉｇａｎｇ０４３１＠ｇｍａｉ［．ｃｏｍ