随着经济全球化程度的不断加深,经济的发展越来越依赖对海洋的开发与利用,光电成像系统在海洋应用的相关领域扮演了越来越重要的角色。短波红外成像机制与可见光类似,通过探测物体反射的短波红外光线进行成像,细节较为丰富,而且还具有较好的透烟、雾效果。面对海洋恶劣的天气,使用短波红外可以一定程度上克服海洋容易起雾,比较潮湿的环境。所以将短波红外应用于智能光电成像系统,可以满足海洋探测的需求。本文的主要工作是实现短波红外成像技术在光电成像系统上的应用,完成整个短波红外智能光电成系统,使其能够达到海洋无人探测的要求。本文的主要工作如下:1)设计了一种基于ZYNQ的图像数据传输方案。对短波红外图像进行盲元与非均匀性校正需要校正信息,该方案将校正信息存储于SD卡中,主控芯片首先将校正信息读取到DDR内存,然后将校正信息与图像数据同步传输到盲元与非均匀性校正模块,解决了校正信息数据量过大无法在FPGA上存储的问题,同时满足实时图像处理的要求。2)设计完成了基于ZYNQ的片上实时图像处理。设计并完成了基于FPGA的盲元与非均匀性校正模块、图像增强模块。在盲元与非均匀性校正模块中,盲元的校正采用了选择性中值滤波算法,利用该算法可以有效的处理十字盲元。在图像增强模块中,提出了一种基于双端口存储器的流水线灰度统计方法,通过灰度统计结果完成对画面灰度分布的展宽。3)设计完成了光电成像系统的控制功能。设计了串口通信功能,并在此基础上设计了串口的通讯协议,实现了对镜头、云台的控制。利用了 ZYNQ芯片的软硬件协同特性,实现了对实时图像处理功能的控制。为了保证图像曝光正常,实现了自动曝光功能。自动曝光分为两步,第一步是获取图像的曝光情况,在这一步中复用了图像增强模块中的灰度统计结果,第二步是积分时间的调整,在这一步中利用灰度统计结果与积分时间之间的线性关系计算积分时间调整量。