2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、任何溫度高于絕對零度(-273℃)的物體都會自發(fā)地向外發(fā)出紅外輻射能量。物體隨著溫度的不同向外輻射能量不同?;谶@種成像特點,紅外成像技術(shù)可以克服許多外界制約因素如霧霾、黑夜等,因此紅外成像系統(tǒng)有很大的應(yīng)用前景。紅外探測器最早應(yīng)用于軍事方面,但近年來由于紅外焦平面制造技術(shù)的發(fā)展、制造價格及成本下降等因素的影響,紅外技術(shù)逐漸從軍事領(lǐng)域延伸到民用領(lǐng)域。尤其是在安全監(jiān)控、森林防火、工廠環(huán)境、醫(yī)療監(jiān)測等方面取得了較大的發(fā)展。由于應(yīng)用場合的多樣化

2、,紅外熱像儀的便攜性便顯得至關(guān)重要。
  論文介紹了紅外成像技術(shù)的原理、應(yīng)用以及發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)紅外圖像傳感器和紅外圖像的特點,在分析、比較多種系統(tǒng)組成方案的基礎(chǔ)上,本論文選定了基于FPGA的便攜式紅外圖像處理系統(tǒng)。論文采用293×392微測輻射熱計作為紅外探測器,以Altera公司CycloneII系列FPGA EP2C35F484C8N芯片作為系統(tǒng)核心處理器。
  該系統(tǒng)包含了紅外成像系統(tǒng)的驅(qū)動電路、FPGA信號處理電路以

3、及顯示電路。驅(qū)動電路的設(shè)計包括低噪聲偏置電壓源,保證紅外探測器正常工作的時序驅(qū)動電路,以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。紅外探測器將目標(biāo)物體的信息轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出,由驅(qū)動電路中的AD9240模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將模擬信號進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成14bit的數(shù)字信號。該數(shù)字信號輸入到FPGA后,由FPGA進(jìn)行圖像對比度增強(qiáng)、去背景噪聲等圖成像處理操作。同時設(shè)計SDRAM進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存,供FPGA調(diào)用進(jìn)行后續(xù)操作??紤]到FPGA輸出數(shù)據(jù)與SDRAM接收速率不匹配,以

4、及FPGA從SDRAM中讀取數(shù)據(jù)時也會存在速率不匹配問題,所以數(shù)據(jù)傳遞通過FIFO完成。FPGA將處理后的14位數(shù)字信號由數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADV7123轉(zhuǎn)換成模擬信號,并且通過Verilog語言編程模擬輸出行有效、幀有效的時序,完成紅外圖像的最終顯示。
  論文搭建了基于FPGA的紅外成像系統(tǒng)硬件平臺,利用Altiume Designer軟件繪制驅(qū)動電路四層板電路的電路原理圖和 PCB板,并進(jìn)行了調(diào)試。采用 Verilog語言編寫了應(yīng)用

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