紅外與可見光圖像實(shí)時(shí)采集與傳輸系統(tǒng)電路設(shè)計(jì).pdf

1、紅外成像是基于目標(biāo)物體溫度的輻射成像，反應(yīng)物體表面特性與溫度分布，不受天氣和光照等環(huán)境因素影響，但其圖像對比度差，邊緣較模糊。可見光成像是對物體表面反射或輻射的灰度成像，能很好反應(yīng)目標(biāo)物細(xì)節(jié)紋理，但容易受到環(huán)境因素干擾。隨著光電成像探測技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，在很多應(yīng)用場合，獲得物體外部紋理信息的同時(shí)，還需要得到目標(biāo)物體的溫度信息，因此同時(shí)采集紅外和可見光雙波段圖像數(shù)據(jù)，為下一步紅外和可見光圖像融合應(yīng)用提供硬件平臺具有很好的應(yīng)用前景。

2、>　　在圖像數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，通常采用Camera Link、千兆以太網(wǎng)、IEEE1394和USB等方案。本文論證了各傳輸接口的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了最方便、普及范圍最廣以及成本較低的USB3.0接口，并且設(shè)計(jì)了一種簡單有效的專用圖像數(shù)據(jù)傳輸方案，實(shí)現(xiàn)了紅外與可見光雙波段的圖像實(shí)時(shí)采集與傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)以FPGA為控制中心，產(chǎn)生CMOS圖像傳感器驅(qū)動時(shí)序，再根據(jù)紅外圖像數(shù)據(jù)的同步信號產(chǎn)生觸發(fā)信號，用于觸發(fā)一幀可見光圖像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雙路圖像的同步。紅外

3、圖像數(shù)據(jù)和可見光圖像數(shù)據(jù)直接輸入到FPGA內(nèi)部，F(xiàn)PGA首先對雙路圖像的每一行分別進(jìn)行緩存，然后在仲裁機(jī)制的作用下分時(shí)將緩存行寫入外部存儲器DDR2。DDR2中紅外圖像和可見光圖像均寫入一幀后，再將數(shù)據(jù)讀取出來送入U(xiǎn)SB3.0數(shù)據(jù)傳輸接口。通過控制DDR2中數(shù)據(jù)讀寫的地址空間，便能將雙路圖像拼接成一幀圖像，這樣只需單一傳輸通道便能將雙波段的圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。FPGA外掛雙片DDR2，采用乒乓操作控制數(shù)據(jù)讀寫，這樣能保持?jǐn)?shù)據(jù)流的連續(xù)性