基于FPGA的激光三維成像電子學(xué)系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是激光雷達(dá)在距離測量、水深檢測以及大氣環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，激光技術(shù)越來越引起人們的重視。近年來，人們又把目光更多的集中在激光成像技術(shù)上，尤其是三維激光成像技術(shù)。本文講述的是一種基于SensL's Array4p9探測器和FPGA完成對距離信息的接收、采集與存儲等操作，進(jìn)而獲得目標(biāo)物體距離圖像、強(qiáng)度圖像的三維成像系統(tǒng)。
　　本文分下面幾塊對本系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
　　第一部分主要對三維激光成像技術(shù)的

2、原理、應(yīng)用以及國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行介紹。通過分析現(xiàn)有成像系統(tǒng)提出本系統(tǒng)的整體設(shè)計結(jié)構(gòu)以及本系統(tǒng)相對于其他系統(tǒng)的優(yōu)勢和意義。
　　第二部分主要對激光成像系統(tǒng)的電子學(xué)設(shè)計的總體方案進(jìn)行介紹。通過各項(xiàng)性能指標(biāo)得出該系統(tǒng)所需的各項(xiàng)參數(shù)，并描繪出整個電子學(xué)設(shè)計方案的整體流程和結(jié)構(gòu)。
　　第三部分主要對本系統(tǒng)的硬件設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)介紹。從整體上把握整個系統(tǒng)的工作流程和控制，并對每個硬件模塊（包括脈沖觸發(fā)模塊、DA輸出模塊、計數(shù)模塊、數(shù)據(jù)采集

3、模塊等）進(jìn)行電子學(xué)設(shè)計以及模塊之間的接口設(shè)計。
　　第四部分是本文的重點(diǎn)，主要論述本系統(tǒng)中FPGA的邏輯設(shè)計以及相關(guān)的NiosⅡ軟核程序設(shè)計。通過FPGA邏輯設(shè)計完成對數(shù)據(jù)的采集、存儲等操作并通過NiosⅡ進(jìn)行整體時序控制和數(shù)據(jù)通信。
　　第五部分是本系統(tǒng)的測試及功能實(shí)現(xiàn)部分。分別介紹了各個模塊的測試及整體測試過程和該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果。
　　本論文主要是對激光三維成像的電子學(xué)方面進(jìn)行研究設(shè)計，依靠相應(yīng)的電子學(xué)硬件平臺