超小型化非制冷紅外熱成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步，各種傳感器層出不窮。傳感器將感知的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后，經(jīng)系統(tǒng)處理為人類可以觀察、控制和分析的信息，幫助人類不斷地拓展感知領(lǐng)域。紅外探測(cè)器就是這樣一種特殊的傳感器。而紅外熱成像系統(tǒng)對(duì)紅外探測(cè)器輸出信號(hào)進(jìn)行處理，便于人類觀察、分析和運(yùn)用。由于紅外熱成像系統(tǒng)相比可見光擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此在各行各業(yè)均有應(yīng)用需求，世界各國也投入大量的資金進(jìn)行研究。紅外熱成像系統(tǒng)正朝著小型化、低功耗、低成本、高分辨率等方向發(fā)展；基于此，本文設(shè)計(jì)了超

2、小型化的低功耗非制冷紅外熱成像系統(tǒng)。
　　針對(duì)超小型化以及低功耗的要求，對(duì)數(shù)字處理模塊、顯示和電機(jī)模塊、偏壓方案、探測(cè)器輸出信號(hào)處理方案進(jìn)行了對(duì)比研究。通過上述研究設(shè)計(jì)，形成了640×512非制冷紅外熱成像系統(tǒng)的信號(hào)處理方案。通過對(duì)電源需求進(jìn)行分析，選擇了分布式電源方案。由于紅外熱成像系統(tǒng)是模數(shù)混合系統(tǒng)，且涉及DDR高速信號(hào)，因此對(duì)系統(tǒng)的布局、PCB疊層設(shè)計(jì)、信號(hào)完整性以及電源完整性四個(gè)方面進(jìn)行了分析和討論，并提出相應(yīng)的處理措施。

3、通過上述措施，系統(tǒng)的體積得到減小，功耗得到進(jìn)一步的降低。
　　在滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求下，針對(duì)紅外圖像的均勻性差、信噪比低、對(duì)比度低等特點(diǎn)，需要對(duì)原始紅外圖像進(jìn)行非均勻性校正、圖像去噪和圖像增強(qiáng)。針對(duì)圖像的非均勻性，在普通兩點(diǎn)校正的基礎(chǔ)上，文章提出了改進(jìn)的兩點(diǎn)校正方法并進(jìn)行了驗(yàn)證。針對(duì)圖像的低信噪比和低對(duì)比度，使用中值濾波和直方圖均衡化方法對(duì)紅外圖像進(jìn)行處理。通過處理前后的圖像對(duì)比，圖像質(zhì)量得到明顯提升。
　　最后對(duì)所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)