红外热像仪检测诊断系统电路设计与实现

为实现对红外热像仪设备的性能检测和故障诊断,促进红外系统检测设备的国产化,设计了红外热像仪检测诊断系统的电路单元;以工控机为核心,由红外平行光管、黑体及电路系统共同构建了检测诊断系统;通过图像采集卡对被测设备的输出图像进行采集,由工控机实现对图像的分析和处理,计算NETD、MRTD等关键指标;设计电信号激励与检测单元,为被测电路提供激励信号和输出响应的采集分析,实现对电路系统的指标检测和故障诊断;实验测试表明,该检测系统电路达到了设计指标要求;目前,该系统已成功应用于某小型红外系统的测试.     

基于Camera Link的红外焦平面探测器的图像采集

红外焦平面探测器的不断发展,使得红外成像测温在诸多领域有广泛应用.红外图像采集存在数据量大、采样频率高等问题,针对FLIR公司的TAU336红外焦平面探测器,设计了基于Camera Link标准的高速红外图像采集系统.系统采用FPGA作为主控单元,详细讨论了FPGA逻辑控制系统设计中Camera Link接口技术、图像数据的高速缓存与显示技术等关键技术问题.实验结果证明,该系统结构简单、编程灵活,能够实现对被测物体进行长期观测的红外图像数据的采集.     

基于FPGA+GPU的图像采集处理系统设计

随着嵌入式图像处理系统的快速发展,对于前端图像采集模块的需求越来越高。图像采集的速度、分辨率、可靠性以及集成度对后续设计的准确度由极大的影响。通过对数字图像采集系统进行研究,设计出了基于FPGA和GPU架构的图像采集处理系统,重点研究了图像采集处理系统的硬件设计过程和软件设计过程。在基于FPGA+GPU的图像采集处理系统中,让具有强大运算处理能力的GPU专注于数据存储、用户交互以及后续的图像处理。系统中,FPGA则负责图像的采集、外设控制、任务调度。GPU与FPGA之间通过高速PCIE总线进行通信,分别设计编写基于Linux系统的驱动程序和FPGA端PCIE程序。实验结果表明,所设计基于FPGA+GPU的图像采集处理系统可实现437.5Mbps的实时图像采集存储速度,传输过程实时稳定,数据传输完整。     

1394总线在实时图像系统中的应用

随着红外成像技术的不断发展,红外图像的数据量越来越大,成像的速度也越来越快,这就要求红外成像系统具有实时采集、实时处理、实时传送大批量数据的能力;但是现有的大部分数据传输接口速率较低,难以满足现实中对速度越来越高的要求;将1394高速申行接口引人到红外成像系统中,完成了1394接口电路硬件及软件的设计,并在微控制器(MCU)和FPGA的控制下实现了红外图像的高速传输、实时显示,大大提高图像数据的采集速度和系统的整体性能;测试结果表明,通过1394总线每秒可以传输42帧大小为320 * 240的红外图像,并实现了图像的实时清晰显示,满足了红外成像系统实时采集实时显示红外图像的要求.     

基于自动调光功能的手指静脉图像采集系统

当固定光强的红外光透射厚度不相同的手指时,会在图像传感器上呈现质量不一的静脉图像,产生曝光过强或过暗的现象。为采集到质量一致的手指静脉图像,设计一种自动调光电路,可根据红外透射光的强度自动调整红外发射光强,以保证红外透射光强度维持在一个相对稳定的范围。同时设计了一种基于USB2.0和CMOS图像传感器的手指静脉采集系统。实验结果表明,该系统采集的手指静脉纹路图像清晰、质量稳定。     

基于DSP和FPGA的超大视场红外目标检测图像处理系统设计

研制了一种基于DSP(TMS320C6414)和FPGA(XC2V2000)的超大视场红外目标实时检测图像处理系统。文章详细分析了系统中图像采集、图像处理、伺服系统以及人机接口等模块的工作原理和流程。通过在此系统上运行超大视场红外图像的目标检测与跟踪算法,试验表明目标检测与跟踪效果明显。系统采用模块化设计,计算效率高,工作稳定可靠。     

基于单片SRAM和FPGA的红外图像显示的设计及实现

介绍一种采用单片SRAM和FPGA实现红外图像显示的新方案,并对显示系统结构、FP-GA各功能模块设计、SRAM的读/写时序设计进行了详细论述。该图像显示方案可用于红外图像处理系统的硬件调试和红外图像处理效果观测。实际使用情况表明,该显示方案能够很好地满足红外图像处理系统的图像输出需求。     

基于PCI总线的红外探测器图像数据采集系统设计与实现

红外成像探测系统在调测过程中,通常需要完成探测系统输出图像和辅助信息的采集、保存和分析;根据红外成像探测系统输出信息的特点,文章介绍了基于PCI总线技术的红外探测器图像数据采集系统的软硬件设计方法和实现方案,解决了多种分辨率红外图像的实时数据采集、显示和储存问题;系统通过接受320*256以及640*512分辨率的图像进行测试;经过测试表明:通过使用DMA方式,PCI总线读取速率达到了49.0MByte/s,可以准确无误地对多种分辨率红外图像和辅助信息进行高速实时采集,满足测试系统的使用需求,为红外成像探测系统的调测提供了坚实的基础。     

基于DSP+FPGA+ASIC的实时红外图像处理系统

设计了一种高性能实时红外图像处理系统。针对红外探测系统,提出了DSP FPGA ASIC的图像处理架构,采用FPGA(EP1S10)实现非均匀性校正等图像预处理,自主研制的ASIC芯片实现图像多级滤波处理,DSP(TMS320C64X)实现红外小目标检测算法,构成处理能力强、接口可靠稳定的图像处理系统。实验测试表明,该实时红外图像处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标的要求。     

适配器匹配下的大规模模拟电路故障红外图像检测系统设计

为了提升模拟电路故障检测效果,精准定位确定电路故障区域,设计了适配器匹配下的大规模模拟电路故障红外图像检测系统。通过三维精密电动平台,确定大规模模拟电路的红外成像范围;通过定位标志刻画电路红外图像边缘;利用适配器统一匹配待测电路输入输出接口信号;通过三维精密电动平台、定位标志与适配器,共同控制热像仪,扫描待测电路,获取电路红外图像;利用图像存储卡存储扫描获取的电路红外图像;通过红外图像预处理模块,滤波处理红外图像;大规模模拟电路故障诊断模块利用互信息配准法,配准图像存储卡内的电路红外图像,通过差分检测法初步确定电路故障区域,利用热序列检测法精准检测电路故障元件;利用互联网络实现整个系统的通信。实验证明：该系统可有效采集并预处理电路红外图像,提升红外图像清晰度;该系统可有效初步确定电路故障区域,精准诊断电路故障元件。     

红外扫描成像预处理系统的SOC设计

根据红外导引头成像预处理系统实时处理要求高的特点，提出基于单片系统（SOC）的设计方法，并详细描述了该成像预处理系统的硬件设计原理及基于SOC的实时处理软件设计原理．系统的预处理集成了红外探测器驱动电路，红外图像非均匀校正，以及红外图像预处理等多种实时图像处理功能，提高了成像系统集成度．实验验证了该系统的可重构性和实时处理优点．     

一种红外成像检测系统设计

红外成像系统的性能检测是产品质量的重要保证,本文介绍了一种红外成像系统的检测设备的设计,通过设计一定特征的红外目标图像,检测红外成像系统的成像功能,同时检测红外成像系统的分辨率、成像坏元等关键性指标,通过检测系统控制设计保证检测系统输出的红外图像的温度阈值范围和质量满足被测对象的要求,并能够提供可设置的图像,实现了对红外成像系统的功能和性能检测。检测系统温度分辨率不大于0.2度,图像相对畸变2%,目标运动精度不大于0.05度,光能分布不均匀度不大于10%,视场角不小于8度。     

基于DM642的红外图像处理系统的优化策略

提出了一种面向红外图像处理系统的优化设计方法。采用美国INFRARED-2500AS型红外探测器,以高性能数字媒体处理器DM642为核心搭建系统平台,对采集得到的红外图像进行图像插值、直方图均衡等处理,并通过视频编码器进行显示输出。在阐述了系统的体系结构和指令执行流程的基础上,从硬件和软件两方面介绍了相应的优化策略,包括系统电路设计的改进和存储器结构的调整,并利用DM642多媒体指令集等技术进行了代码优化。实验结果表明,经过优化的系统在速度和稳定性等方面均得到了明显的提高,可满足红外图像处理算法大数据量、高速传输、复杂运算的实际需求,并能够适用于野外较为恶劣的工作环境,可以在军事和民用等诸多领域发挥较大作用。     

单片FPGA的小型非制冷红外机芯设计

针对传统的基于数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)的非制冷红外机芯平台存在体积大、功耗大、实时性差、系统集成度低等不足,提出了一种基于单片FPGA的小型化非制冷红外机芯平台设计.针对25μm非制冷红外探测器,为满足小型化、低功耗要求,平台在采用先进的FPGA处理器和DDR3存储器技术的同时,将硬件逻辑算法与NIOS Ⅱ软核相结合,完成对红外探测器的时序驱动、温度控制、图像的非均匀性处理、图像增强以及各种人机接口控制.实验结果表明:该系统成像质量较高,系统功耗小于2W,系统延时小于0.5ms,系统具有较强的可拓展性.     

基于SOPC的实时红外图像处理系统

红外图像的实时处理计算量大，实时性高，所以一般的红外图像处理系统都比较复杂，如何在保证系统的运算能力同时简化系统设计是红外图像处理中的一个重要技术。本文在介绍了SOPC、Nios Ⅱ基本特点的基础上，给出了基于SOPC的实时红外图像处理系统的设计方案，并将其与较常用的几种方案进行比较和分析，结果表明基于SOPC的实时红外图像处理系统的设计方案在保证运算能力的同时，能够简化系统的硬件设计以及软件设计。     

目标三维场景建模与实时红外仿真技术研究

针对景象匹配系统对红外图像实时性的要求越来越高的特点,提出了基于目标三维场景的实时红外仿真方法。首先,设计了红外场景仿真的总体方案;其次,对材质红外图像计算、红外图像数据库建立、基于全球三维场景的实时红外场景建模三个关键技术做了初步实现;最后,结合红外场景仿真方案完成了系统。实验结果表明：该方法生成的红外图像与实拍红外图像的变化规律基本一致,从而为实时制备红外基准图提供了一种有效途径。     

舰载遥测与红外电视跟踪一体化设计与实现

针对遥测近海面测量时面临的复杂场景干扰以及视觉观感不强等方面的问题,提出在舰载遥测系统上加装红外跟踪系统。采用口径140 mm、焦距260 mm/520 mm的光学系统,能对红外源目标进行跟踪、图像记录和在本地/远程实时监控等功能。提出的Kalman滤波估计算法,能够准确预测目标的速度,使得速度顺馈技术在设备中成功实现。介绍了舰载遥测系统的特点以及一体化设计思想,实现了对遥测系统远、近场电轴的标校以及遥测与红外的互跟踪,并通过实例验证了设计的可行性。     

红外小目标检测跟踪系统设计

从图像处理方法的角度对红外图像中小目标的检测、跟踪进行了研究,给出了系统总体设计框图,整个检测算法的前端图像滤波预处理采用FPGA实现,识别跟踪采用DSP实现。详细介绍了系统各功能模块的设计方法。实验表明该系统实现了小目标检测跟踪的功能,工作稳定可靠。     

基于GPRS传输的新型输电线路红外热像检测系统

针对目前野外输电线路在线温度实时检测的薄弱环节,提出了一种基于GPRS传输的的新型输电线路红外热像检测系统设计方案,克服了现有红外热像探测技术只能进行有线检测,无法实现长距离无线检测的问题,实现了对野外输电线路的实时红外检测。介绍了该检测系统的总体结构及其工作原理,详细阐述了数据采集终端各子系统和监控主机的软硬件设计。现场运行试验表明,该系统较好地实现了对野外输电线路的实时或定时的红外热图像故障检测。