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核心職責(zé)
核心紅外圖像處理算法的FPGA實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化：
非均勻性校正： 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)高性能的NUC算法（兩點(diǎn)、多點(diǎn)校正、基于場(chǎng)景的校正等），處理紅外焦平面陣列的響應(yīng)非均勻性，是紅外圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)。這是最核心、挑戰(zhàn)性的FPGA任務(wù)之一。
盲元檢測(cè)與補(bǔ)償： 實(shí)時(shí)檢測(cè)并補(bǔ)償探測(cè)器中的壞點(diǎn)（盲元）。
時(shí)域?yàn)V波： 實(shí)現(xiàn)幀間累加平均、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)等算法，提升圖像信噪比或?qū)崿F(xiàn)特定功能。
空域?yàn)V波： 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像增強(qiáng)算法（如直方圖均衡化、對(duì)比度拉伸、細(xì)節(jié)增強(qiáng)、降噪濾波等）。
壞點(diǎn)校正/插值： 對(duì)盲元或特定壞點(diǎn)進(jìn)行像素級(jí)修復(fù)。
測(cè)溫算法支持： 實(shí)現(xiàn)輻射定標(biāo)、發(fā)射率校正等測(cè)溫核心步驟的底層計(jì)算（可能涉及浮點(diǎn)或定點(diǎn)高精度運(yùn)算）。
圖像幾何變換： 電子穩(wěn)像、數(shù)字變焦等功能的實(shí)現(xiàn)。
圖像處理流水線架構(gòu)設(shè)計(jì)：
設(shè)計(jì)高效、低延遲、高吞吐量的圖像處理數(shù)據(jù)流架構(gòu)。
合理劃分處理模塊（預(yù)處理、主處理、后處理），優(yōu)化數(shù)據(jù)帶寬和存儲(chǔ)訪問。
利用FPGA的并行性（流水線、多核并行）最大化算法性能。
系統(tǒng)集成與接口處理：
與探測(cè)器數(shù)字讀出電路接口，接收原始紅外圖像數(shù)據(jù)（LVDS, SLVS-EC等）。
實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、緩存、重組。
與后端處理器（如ARM, DSP）或視頻輸出接口（HDMI, SDI, GigE Vision, Camera Link）對(duì)接。
可能涉及片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)（如Xilinx Zynq, Intel Cyclone V/10 SoC）中PS-PL交互。
資源優(yōu)化與低功耗設(shè)計(jì)：
針對(duì)FPGA的有限資源（邏輯單元、DSP Slice、BRAM）進(jìn)行算法精簡(jiǎn)化、定點(diǎn)化、資源復(fù)用設(shè)計(jì)。
優(yōu)化功耗，對(duì)關(guān)鍵模塊進(jìn)行門控時(shí)鐘、動(dòng)態(tài)頻率調(diào)整等設(shè)計(jì)。
時(shí)序約束分析與收斂：
定義和滿足關(guān)鍵路徑的時(shí)序約束，確保系統(tǒng)在目標(biāo)頻率下穩(wěn)定運(yùn)行。
進(jìn)行時(shí)序分析、優(yōu)化和收斂工作。
仿真、驗(yàn)證與調(diào)試：
使用HDL仿真工具進(jìn)行模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)仿真。
利用FPGA廠商的在線調(diào)試工具進(jìn)行板級(jí)調(diào)試。
配合光學(xué)、探測(cè)器團(tuán)隊(duì)進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和圖像質(zhì)量評(píng)估與優(yōu)化。
編寫測(cè)試平臺(tái)和測(cè)試用例。
技術(shù)預(yù)研與創(chuàng)新：
跟蹤最新的FPGA技術(shù)、紅外圖像處理算法和行業(yè)趨勢(shì)。
探索和評(píng)估新算法在FPGA上實(shí)現(xiàn)的可行性及性能提升潛力。
必備技能與知識(shí)
深厚的FPGA開發(fā)能力：
精通硬件描述語言： VHDL 和/或 Verilog。
熟悉FPGA開發(fā)工具鏈： Xilinx Vivado/Vitis HLS, Intel Quartus Prime。
掌握高級(jí)綜合： 熟悉HLS工具（如Vitis HLS）用于算法加速和快速原型開發(fā)是顯著優(yōu)勢(shì)。
深刻理解FPGA架構(gòu)： 邏輯單元、DSP Slice、Block RAM、時(shí)鐘管理、高速收發(fā)器等。
時(shí)序分析與約束： 熟練編寫時(shí)序約束文件，理解靜態(tài)時(shí)序分析報(bào)告。
仿真與調(diào)試： Modelsim/QuestaSim, VCS, ILA/ChipScope等工具。
接口協(xié)議： AXI4（Stream, Lite, Full）, AXI4-Stream是SoC設(shè)計(jì)核心。
扎實(shí)的圖像處理算法基礎(chǔ)：
深刻理解數(shù)字圖像處理核心概念：濾波、變換、增強(qiáng)、特征提取等。
特別精通紅外圖像處理特有算法： NUC (各種方法)、盲元補(bǔ)償、紅外圖像噪聲模型與降噪、紅外測(cè)溫原理。
熟悉常見圖像處理算法在硬件實(shí)現(xiàn)上的特點(diǎn)（定點(diǎn)化、并行化、流水線化）。
紅外技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)：
了解非制冷紅外探測(cè)器（微測(cè)輻射熱計(jì)）的工作原理、特性和主要性能參數(shù)（NETD, 響應(yīng)率等）。
了解紅外成像系統(tǒng)的基本組成和工作流程。
理解紅外圖像的特點(diǎn)（低對(duì)比度、高噪聲、非均勻性等）。
數(shù)學(xué)與信號(hào)處理基礎(chǔ)：
線性代數(shù)、微積分、概率統(tǒng)計(jì)。
數(shù)字信號(hào)處理理論（濾波器設(shè)計(jì)、FFT等）。
嵌入式系統(tǒng)概念：
理解處理器（ARM, DSP）與FPGA的協(xié)同工作方式（SoC架構(gòu)）。
了解常見外設(shè)接口和總線協(xié)議。
編程能力：
必備： C/C++ (用于HLS、測(cè)試平臺(tái)、嵌入式軟件交互)。
重要： Python/Matlab (用于算法原型驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)化腳本)。
了解： Tcl (用于工具腳本)。
軟技能：
強(qiáng)大的問題分析與解決能力： 解決復(fù)雜的算法實(shí)現(xiàn)和硬件調(diào)試問題。
優(yōu)秀的溝通能力： 與光學(xué)、探測(cè)器、軟件、系統(tǒng)工程師有效協(xié)作。
文檔能力： 編寫清晰的設(shè)計(jì)文檔、接口文檔、測(cè)試報(bào)告。
項(xiàng)目管理意識(shí)： 能管理自己的任務(wù)和進(jìn)度。
持續(xù)學(xué)習(xí)能力： 技術(shù)更新快，需不斷學(xué)習(xí)新工具、新算法、新器件。