文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文

姓名:戴进
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:徐志祥
20050301
摘要高空侦察中的红外热成像设备广泛应用于野外搜寻、遥感、热探测和敌对目标定位等不同的领域,是高空侦察的主要工具。红外行扫仪,由于能够快速、大面积地对地扫描,是一种重要的红外高空侦察手段。方便、快捷地将红外行扫仪采集的图像传送到计算机进行存储、处理显得非常重要。因此,满足连接简便、传输快捷的要求,传输速率可达腢接口成为本论文设计红外图像采集系统的首选。本论文首先叙述了红外图像的特点,以及其对设备接口的要求。接着,分析了集线器规范以及其工作原理和工作过程。然后,。系统中采用魑猆接口芯片,单片机提供系统控制接口,完成荽浣涌凇J质悠抵苯咏隖谙统统一时序下经过大容量缓存后,通过杉扑慊论文完成了红外图像采集系统的固件程序设计、基于绦蚰P纳璞盖绦蛏杓啤⒂τ萌砑纳杓疲治隽颂岣叽渌俣忍岣叩耐揪丁最终,系统工作稳定,淦骄俣却锏,能较好地满足红外图像的实时批量传输要求。关键词:红外成像,图像采集,.设备驱动程序,直接存储器存取大连理笱妒垦畚
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独创性说明工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢作者签名:日期:意。
髀课题背景随着航空航天技术及遥测技术的不断发展,半导体集成技术的不断进步,疍转换图红外扫描仪实物及红外扫描图象本课题来源于中国电子科技集团第十一研究所。课题是为了实现红外行扫仪系统中地面整机部分对数据的高速传输和存储显示,设计一款实时显示的高速图象采集系统。器的速度越来越快,从几十紾的采样率可供选择,这就使得高速数据采集得到广泛的应用成为可能。红外热成像设备受探测器的限制,其分辨率并不高,对于面阵热像仪来说,目前最大分辨率不超过数据率在;对于行扫成像来说,目前最高行分辨率,行频,数掘率.。为实现高速数据采集,使用传统的串、并口来进行,其速率远远不能匹配,造成不能对数据的实时处理甚至数掘丢失。为饵决这个问题,以前所用的方法是开发专用的板卡贓騊、来实现传输与存储等数据处理,这样做就会占用额外的计算机资源,并且增加开发的费用和难度。基于红外图像的特点,在不考虑数据压缩的情况下,传输速率可达接口成为红外图像采集系统的首选“。。这是由床寮用、易于扩展和高速传输的特点决定的。大连理捍笱妒垦宦畚.
红外行扫仪是一种机载红外热成像设备,它通过飞机的飞行完成一维视场的扫描,由设备自身的光机扫描系统完成另一维扫描,从而形成飞机下方广阔区域的完整红外图像。行扫仪具有大视场、小体积、轻重量、系统简单、侦察包容范围大等优点,所以一直是机载航空侦察系统装备的主要传感器。图为红外行扫仪及其夜间观察田野的红光机系统实现垂直于飞行方向的一维横向扫描嵯蛩彩笔映≡谧苁映∧诘纳,利而实现对地面广阔区域的红外图像采集。由图可知:红外行扫仪的地面收容宽度/。『偷孛媸杖菘矶戎螅庹呛焱庑猩ㄒ堑闹饕L氐阒弧啊!综上红外行扫仪的工作原理和行扫描特性,红外行扫仪输出的红外视频信号有以下①红外行扫仪输出的红外视频信号是由一系列连续的行信号组成,是一非标准的视频图像信号,只有行的概念,而无帧的概念,行周期长短出行扫描速度决定。外图像。.焱庑猩柙砑昂焱庑猩栊藕诺奶氐红外行扫仪目前主要用于机载航空侦察,通过对大范围内目标的红外辐射探测来成像。作为一种机载红外行扫仪,其行扫描示意图如图尽K诨瞎ぷ魇保ü用飞机的向前运动将扫描“行”不断向前递推菹蛩彩笔映≡诜尚蟹较虻纳,从图红外行扫描示意图几大特点:.
②红外行扫仪所得红外图像信号每行信息量大,像元数多【鲇谛猩ㄒ堑淖苁③红外行扫仪的图像信号动态范围相对较大,图像可以是常温目标,也可以是高至数百摄氏度的人造目标缛忌盏恼匠档。焱庑猩ㄒ堑姆⒄故褂眉捌渫枷癫杉募际趸由于红外行扫仪是依靠收集地物目标的红外辐射信息成像,与目标照明条件无关,点,又克服了被动微光夜视仪完全依赖于环境自然光的缺点,具有一定穿透烟雾、霾、雪等限制以及识别伪装和探测潜像的能力,不受战场强光闪光干扰致盲。同时,由于它的视场大,地面收容范围宽孛媸杖菘矶瓤纱锲涔ぷ骶嗬氲娜抖,侦察效率高而被国内外各军兵种所采用。如北约在科索