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

1、隨著現(xiàn)代光學偵察、監(jiān)視和預警技術(shù)的快速發(fā)展，大視場、高分辨率、高幀頻的實時成像、傳輸與顯示系統(tǒng)逐漸成為研究熱點。然而一般的成像系統(tǒng)隨著視場角的增大，像的分辨率會迅速下降。另一方面對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，這對后續(xù)圖像的實時傳輸與處理會帶來很多困難；若以較低幀頻采樣又會丟失很多細節(jié)。因此，研究一種大視場與高分辨率兼?zhèn)?、較低帶寬且不丟失細節(jié)的監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。
　　為此，課題組設(shè)計

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、高分辨率的圖像，采用分光鏡與MEMS微鏡分離大視場中局部細節(jié)的方式保證大視場幀頻較低的情況下不丟失目標細節(jié)。同時系統(tǒng)采用微型相機模組以減小系統(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)計了微型相機成像陣列圖像采集與傳輸系統(tǒng)，通過對需求的分析與研究，給出了完整的系統(tǒng)設(shè)計方案。同時本文給出了系統(tǒng)前級采集電路板的原理圖設(shè)計，系統(tǒng)前級采集電路板以

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關(guān)鍵模塊的FPGA邏輯設(shè)計，包括相機配置模塊、DDR2 SDRAM緩存模塊、光纖傳輸模塊、HDMI顯示模塊。最后，本課題組對以上模塊進行了調(diào)試與驗證，并對系統(tǒng)整體做了功能性驗證，結(jié)果表明本系統(tǒng)很好地實現(xiàn)了微型相機圖像采集、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)。