基于PICO384的紅外成像與數(shù)字傳輸技術(shù)研究.pdf

1、非制冷紅外成像系統(tǒng)以其體積小、功耗低、可靠性高和成本低等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域，且隨著非制冷凝視型焦平面陣列性能的不斷提高，其在紅外成像精確制導(dǎo)方面的應(yīng)用也占據(jù)著越來越大的比重。本文針對PICO384型紅外焦平面研制了非制冷紅外成像系統(tǒng)電子組件部分，并以LVDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)紅外視頻的高速數(shù)字傳輸，來作為后續(xù)紅外成像制導(dǎo)應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)。
　　本文基于PICO384紅外焦平面進(jìn)行的紅外成像系統(tǒng)電子組件研制主要包括以FPGA為主處理

2、器的紅外信號處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計及軟件開發(fā)。文中詳細(xì)介紹了硬件系統(tǒng)各電路模塊的組成及原理圖設(shè)計，主要是電源系統(tǒng)、A/D采集電路、信號處理電路和D/A視頻轉(zhuǎn)換電路等;系統(tǒng)軟件開發(fā)主要是實(shí)現(xiàn)對探測器的驅(qū)動、實(shí)時紅外視頻圖像處理和PAL制視頻合成等，文中對軟件系統(tǒng)架構(gòu)中各個模塊的組成及功能進(jìn)行了說明，并給出了探測器驅(qū)動I2C核心配置模塊的具體設(shè)計及仿真驗(yàn)證。本文針對紅外視頻圖像處理實(shí)現(xiàn)了多種基于FPGA的實(shí)時處理算法，包括非均勻性校正、盲元檢測

3、與補(bǔ)償、中值濾波、自適應(yīng)分段線性變換增強(qiáng)以及本文提出的一種基于灰度平移與線性拉伸相結(jié)合增強(qiáng)方法。其中本文提出的基于灰度平移與線性拉伸相結(jié)合增強(qiáng)方法相較于傳統(tǒng)的自適應(yīng)分段線性變換增強(qiáng)方法在系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中具有更好的環(huán)境適應(yīng)性，且成像的穩(wěn)定性較好。在經(jīng)過實(shí)時紅外視頻圖像預(yù)處理并獲得清晰的紅外視頻后，通過對低壓差分芯片組DS92LV1023E和DS92LV1224設(shè)計硬件電路，并針對其應(yīng)用進(jìn)行特定的FPGA驅(qū)動程序開發(fā)，從而驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了紅外視頻數(shù)