微型相機(jī)陣列圖像采集與傳輸系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代光學(xué)偵察、監(jiān)視和預(yù)警技術(shù)的快速發(fā)展，大視場(chǎng)、高分辨率、高幀頻的實(shí)時(shí)成像、傳輸與顯示系統(tǒng)逐漸成為研究熱點(diǎn)。然而一般的成像系統(tǒng)隨著視場(chǎng)角的增大，像的分辨率會(huì)迅速下降。另一方面對(duì)超高分辨率圖像采樣而言，若以較高幀頻采樣意味著得到的圖像數(shù)據(jù)量很大，這對(duì)后續(xù)圖像的實(shí)時(shí)傳輸與處理會(huì)帶來(lái)很多困難；若以較低幀頻采樣又會(huì)丟失很多細(xì)節(jié)。因此，研究一種大視場(chǎng)與高分辨率兼?zhèn)?、較低帶寬且不丟失細(xì)節(jié)的監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　為此，課題組設(shè)計(jì)

2、出一種廣域圖像監(jiān)視變分辨率成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用多尺度單中心成像技術(shù)以獲得大視場(chǎng)、高分辨率的圖像，采用分光鏡與MEMS微鏡分離大視場(chǎng)中局部細(xì)節(jié)的方式保證大視場(chǎng)幀頻較低的情況下不丟失目標(biāo)細(xì)節(jié)。同時(shí)系統(tǒng)采用微型相機(jī)模組以減小系統(tǒng)體積。
　　本文以廣域圖像監(jiān)視變分辨率成像系統(tǒng)為背景，設(shè)計(jì)了微型相機(jī)成像陣列圖像采集與傳輸系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)需求的分析與研究，給出了完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)本文給出了系統(tǒng)前級(jí)采集電路板的原理圖設(shè)計(jì)，系統(tǒng)前級(jí)采集電路板以

3、Xilinx Spartan6 FPGA為處理核心，以DDR2 SDRAM為緩存，以光纖傳輸為傳輸方法，以HDMI為顯示方式。然后，本文給出了其中多個(gè)關(guān)鍵模塊的FPGA邏輯設(shè)計(jì)，包括相機(jī)配置模塊、DDR2 SDRAM緩存模塊、光纖傳輸模塊、HDMI顯示模塊。最后，本課題組對(duì)以上模塊進(jìn)行了調(diào)試與驗(yàn)證，并對(duì)系統(tǒng)整體做了功能性驗(yàn)證，結(jié)果表明本系統(tǒng)很好地實(shí)現(xiàn)了微型相機(jī)圖像采集、緩存、光纖傳輸與顯示的功能，可直接用于廣域圖像監(jiān)視變分辨率成像系統(tǒng)。