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(cè)量和光學(xué)層析技術(shù)所形成的光學(xué)層析技術(shù)（OCT）的一個(gè)分支，它是一種不干擾原待測(cè)場(chǎng)分布的測(cè)量診斷技術(shù)，它在熱物理量測(cè)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(chǎng)分布測(cè)量方面，幾乎是其它方法不可替代的，是測(cè)量三維流場(chǎng)內(nèi)部物理量分布的一種常用方法。三維流場(chǎng)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(jì)算機(jī)上利用軟件直接對(duì)采集到的標(biāo)準(zhǔn)格式圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來(lái)完成，計(jì)算機(jī)重建需要

2、花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，而且圖像格式的數(shù)據(jù)的灰度級(jí)制約重建的精度，對(duì)于這兩種情況，用軟硬件結(jié)合的方式進(jìn)行三維流場(chǎng)重建會(huì)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(chǎng)，根據(jù)此方法在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，提出了一種基于多路視頻信號(hào)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(lái)獲取待測(cè)場(chǎng)的投影值，將多路面陣CCD輸出的視頻信號(hào)在FPGA的控制下進(jìn)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(duì)投影值進(jìn)行重建，這樣能夠大大提高重建的速度，對(duì)于目前工業(yè)要求的高精度實(shí)時(shí)測(cè)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(jì)部分包括電路原理圖設(shè)計(jì)，制作基于FPGA的多路AD并行轉(zhuǎn)換電路PCB板，實(shí)現(xiàn)模擬板和數(shù)字板直接的通信，電路板以及整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試。整個(gè)系統(tǒng)采用分模塊的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用VHDL語(yǔ)言對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行編程，在Quartus‖中進(jìn)行仿真，最后將