基于DM642與FPGA的紅外熱成像遠程通信控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、　　隨著紅外焦平面陣列和紅外探測器技術(shù)的發(fā)展,紅外熱成像技術(shù)越來越多地應用到軍事、航天航空、醫(yī)學和監(jiān)控等領域,從而促進了各種各樣的紅外熱像儀的產(chǎn)生和發(fā)展。紅外探測器接受物體輻射能量的同時,還受到周圍環(huán)境溫度、輻射系統(tǒng)等因素共同作用,通過一種光電轉(zhuǎn)換裝置,就可以得到物體表面溫度的分布圖像,所以,紅外熱圖像也是溫度圖像。由于圖像視覺質(zhì)量會受到外界輻射等因素影響無法與可見光圖像相比,因而加重了系統(tǒng)后續(xù)處理的負擔。設計出一個高效、實時的紅外熱成

2、像系統(tǒng)就成為一項很重要的任務。
　　由于DSP技術(shù)和片上SOC技術(shù)的不斷發(fā)展,使得數(shù)字信號處理的理論可應用到實際系統(tǒng)中。本文就是基于可編程邏輯門陣列(FPGA)和數(shù)字信號處理器(DM642)技術(shù)設計了一個紅外熱圖像遠程通信控制系統(tǒng),核心處理器為TI公司的TMS320DM642和ALTERA公司的FPGA,論文給出了基于這兩個芯片的系統(tǒng)硬件和軟件設計。研究的主要內(nèi)容有：
　　(1)、研究了紅外熱圖像從“溫度”到“像素值”之

3、間的非線性變換閾值校正算法,通過對不同閾值得到的圖像進行比較,選擇了一個合適的閾值進行圖像算法校正,使圖像效果更好,細節(jié)更豐富,輪廓更清晰。
　　(2)、在 DSP 中嵌入了故障檢測算法以提高該系統(tǒng)在電器設備故障檢測的準確率和實時性。提出了一種溫度模糊概率法,將電器設備的工作狀態(tài)分為正常狀態(tài)、一般故障、嚴重故障三模糊狀態(tài),并通過對設備老化以及目標物體的工作溫度進行補償,檢測的結(jié)果和國際標準相吻合。
　　(3)、利用DM6

4、42和FPGA強大的功能設計了硬件和軟件處理平臺,并詳細的說明了系統(tǒng)中各個模塊部分的電路設計,包括采集電路模塊、DSP模塊、FPGA邏輯控制模塊、電源模塊等外圍電路。在系統(tǒng)軟件設計中,主要闡述了DSP/BIOS配置,EDMA配置,TCP/IP以太網(wǎng)程序、NiosII處理器配置、信號預處理程序以及驅(qū)動程序和應用程序的設計。
　　(4)、對系統(tǒng)進行綜合調(diào)試和測試,整個系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠的運行。并將算法在硬件系統(tǒng)中實現(xiàn),給出了實驗測試