基于光纖束層析的多DSP溫度場(chǎng)重建系統(tǒng)的研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號(hào)：TB942學(xué)號(hào)：090430104001南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位研究生）基于基于光纖束層析的多光纖束層析的多DSPDSP溫度場(chǎng)重建系統(tǒng)的研究溫度場(chǎng)重建系統(tǒng)的研究碩士研究生：陳琦導(dǎo)師：萬(wàn)雄教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科、專業(yè)：儀器儀表工程所在單位：測(cè)試與光電工程學(xué)院答辯日期：2012年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要結(jié)合輻射測(cè)量及光學(xué)層析(OpticalComputedTomography

2、簡(jiǎn)稱OpCT)形成的發(fā)射光譜層析技術(shù)(EmissionSpectralTomography簡(jiǎn)稱EST)有基于扇形束、錐形束、平行束等射線接收方式，其中以基于平行束的EST反演精度最高。但現(xiàn)有的平行束射線接收方式都是近似的平行接收，與理想的平行束接收相比有較大誤差，因此采用光纖束作為數(shù)據(jù)的獲取方式來(lái)得到理想的平行光束，即光纖束層析(OpticalFiberBundleTomography，簡(jiǎn)稱OFBT)。光纖束層析(OFBT)采用多束光纖

3、束組成平面陣列，每組光纖束可傳感數(shù)萬(wàn)個(gè)信息點(diǎn)的信息，并被其后連接的面?zhèn)鞲衅鹘邮?，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。光纖傳像束單元及其平面陣列可為發(fā)射光譜體層析提供大量的原始數(shù)據(jù)，解決了采用傳統(tǒng)CCD鏡頭接收平行光束產(chǎn)生的圖像畸變問(wèn)題，從而提高了溫度場(chǎng)三維重建的精度。本文結(jié)合光纖束層析技術(shù)自主研制了光纖束平面陣列和多DSP火焰溫度場(chǎng)重建系統(tǒng)。采用DSPTMS320F2812控制128路光纖束單元光纖作為數(shù)據(jù)采集裝置，將采集到的輻射信息傳送給上位機(jī)DSPTMS

4、320C5509進(jìn)行重建算法的實(shí)現(xiàn)，溫度場(chǎng)的重建結(jié)果由PC機(jī)顯示系統(tǒng)顯示。該項(xiàng)目研究主要就多DSP重建系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件處理來(lái)進(jìn)行的。硬件設(shè)計(jì)主要包括光纖束平面陣列，基于TMS320F2812的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，TMS320F2812與TMS320C5509的數(shù)據(jù)交換以及光纖束的溫度定標(biāo)系統(tǒng)。軟件處理主要以CCS作為開發(fā)工具，編寫了數(shù)據(jù)采集程序、多DSP數(shù)據(jù)交換程序以及重建算法程序。本文所研究的基于光纖束層析的多DSP火焰溫度場(chǎng)重建系統(tǒng)，既

5、滿足了系統(tǒng)有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，以滿足三維溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)重建，又保證了系統(tǒng)具備強(qiáng)大的控制能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)128路光纖信號(hào)進(jìn)行采集。通過(guò)中溫黑體爐對(duì)光纖束平面陣列和光電傳感器進(jìn)行定標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用光纖束作為輻射數(shù)據(jù)的獲取方式，可以在不破壞原場(chǎng)的情況下得到較為理想的輻射信息，提高了溫度場(chǎng)重建的精度，同時(shí)由于整個(gè)系統(tǒng)完全由DSP來(lái)控制實(shí)現(xiàn)，因此較傳統(tǒng)的PC機(jī)離線重建大大提高了重建速度。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：光纖束層析，發(fā)射光譜層析多DSP，溫度場(chǎng)重