開放式紅外成像系統(tǒng)的硬件平臺設計.pdf

1、隨著紅外探測器的飛速發(fā)展，紅外成像技術(shù)在導航、探測與搜索、醫(yī)學診斷、科學研究、保安監(jiān)視等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應用。為了方便更多的人了解和學習紅外成像技術(shù)，設計一個開放式紅外成像系統(tǒng)有著重要的現(xiàn)實意義及價值。
　　在充分分析系統(tǒng)技術(shù)需求的基礎上，本課題為紅外成像系統(tǒng)構(gòu)建了一個功能豐富的硬件平臺。該硬件平臺主要由CCD圖像采集模塊、DSP處理模塊、FPGA處理模塊、外設接口模塊及電源模塊組成，它可以完成圖像數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、顯示

2、和存儲等一系列功能。
　　CCD采集的紅外圖像信號經(jīng)過相關(guān)雙采樣、可編程增益和模數(shù)轉(zhuǎn)換等操作，以數(shù)字信號的形式傳入DSP處理器。此時DSP根據(jù)外部鍵盤命令完成相應操作，它可以完成的操作有：①對紅外圖像進行各種處理，比如圖像增強、圖像去噪等；②將圖像數(shù)據(jù)存入MMC卡中；③將圖像數(shù)據(jù)通過USB接口傳入計算機；④將圖像數(shù)據(jù)傳入FPGA處理器作后續(xù)處理，并通過液晶屏顯示圖像。
　　本課題完成的主要內(nèi)容有：器件選型、硬件平臺的原理圖設

3、計、PCB板制作以及DSP外設初始化程序設計等。
　　在器件選型中，重點討論了CCD芯片、圖像前端處理芯片、DSP、FPGA的選擇，它們的選擇很大程度上決定了系統(tǒng)的整體性能。在這些主要器件的基礎上，構(gòu)建了硬件平臺的整體框架，并仔細分析了各個局部的硬件電路設計，再通過Protel軟件設計出電路的原理圖及PCB圖。
　　為了完成硬件平臺的調(diào)試工作，本文編寫了DSP片上外設的初始化程序，其外設主要包括McBSP、ADC、I2C、M