基于多路視頻處理及FPGA的發(fā)射光譜層析技術(shù)的研究.pdf

1、發(fā)射光譜層析（EST）技術(shù)是結(jié)合了輻射測量和光學層析技術(shù)所形成的光學層析技術(shù)（OCT）的一個分支，它是一種不干擾原待測場分布的測量診斷技術(shù)，它在熱物理量測試、等離子體診斷等方面顯示出了極大的優(yōu)越性，尤其是在場分布測量方面，幾乎是其它方法不可替代的，是測量三維流場內(nèi)部物理量分布的一種常用方法。三維流場重建的流程分為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩部分，目前所使用的方法一般是在計算機上利用軟件直接對采集到的標準格式圖象數(shù)據(jù)進行處理來完成，計算機重建需要

2、花費較長的時間，而且圖像格式的數(shù)據(jù)的灰度級制約重建的精度，對于這兩種情況，用軟硬件結(jié)合的方式進行三維流場重建會得到很好的改善。 本文先用傳統(tǒng)的層析重建技術(shù)重建火焰的溫度場，根據(jù)此方法在實際應(yīng)用中存在的問題，提出了一種基于多路視頻信號處理和FPGA加速的發(fā)射光譜層析技術(shù)的方法。首先，利用面陣CCD來獲取待測場的投影值，將多路面陣CCD輸出的視頻信號在FPGA的控制下進行10bit的并行AD變換，以便得到精度更高的投影值，然后再利用

3、FPGA的高速數(shù)據(jù)處理能力對投影值進行重建，這樣能夠大大提高重建的速度，對于目前工業(yè)要求的高精度實時測量具有重要的意義。 本方法采用Altera公司Cyclone系列的芯片的作為核心控制芯片，硬件設(shè)計部分包括電路原理圖設(shè)計，制作基于FPGA的多路AD并行轉(zhuǎn)換電路PCB板，實現(xiàn)模擬板和數(shù)字板直接的通信，電路板以及整個系統(tǒng)的調(diào)試。整個系統(tǒng)采用分模塊的方式來實現(xiàn)，利用VHDL語言對各個模塊進行編程，在Quartus‖中進行仿真，最后將