基于FPGA的非制冷红外成像系统的硬件设计

【摘要】：经过近几十年的发展,非制冷红外成像系统以其价格低、功耗低、结构简单、体积小等优势被广泛应用于军事和民用领域。因此开展本课题研究有较为重要的实用意义。本文从介绍国内外成像技术发展概况入手,分析了红外热成像系统的基本原理和影响成像质量的主要因素,在此基础上针对法国ULIS公司的非制冷红外探测器进行硬件电路及软件处理算法等进行系列研究,最终完成了成像质量较高的低成本、便携式热成像系统,具体工作包括：设计了红外成像系统的硬件电路——红外探测器的驱动电路、A/D采集电路、基于FPGA的信号处理电路、TEC温控电路和D/A视频转换电路；分析和研究了红外成像系统中的图像处理关键算法,包括在研究分析两点非均匀性校正算法基础上提出的基于运动检测的时域高通滤波非均匀性校正算法,盲元检测和补偿算法,以及在研究基于阈值的分段线性灰度变换算法基础上提出的改进的帧间滤波算法；最后,进行了系统调试及整机性能测试,表明该红外热成像系统成像性能良好,并且满足了低成本、体积小的要求。

【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN216

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前10条

1	赖睿,刘上乾,周慧鑫,申建华;红外焦平面阵列盲元检测技术研究[J];半导体光电;2005年03期
2	刘宇,吴志明,蒋亚东;非制冷红外探测器非均匀性的校正方法[J];传感器技术;2004年05期
3	黄玉田;印制电路板的布局布线规则[J];电子产品世界;1998年04期
4	王欢,王志功,冯军;红外成像信号检测技术[J];电子工程师;2000年05期
5	陈锐,谈新权;红外图像非均匀性校正技术研究[J];光电子技术;2001年03期
6	蒋耀庭,潘丽娜;红外成像技术的军事应用及展望[J];光机电信息;2003年09期
7	雷江东;李久丹;罗艳;吴彩荣;;3种不同灰度图像增强算法比对[J];广西科学院学报;2010年04期
8	周慧鑫,殷世民,刘上乾,赖睿;红外焦平面器件盲元检测及补偿算法[J];光子学报;2004年05期
9	白洪斌;红外探测器在武器系统中的应用[J];航空兵器;2001年03期
10	阙旻;蒋宁;刘子骥;蒋亚东;;基于MAX1978的非致冷红外焦平面温度控制系统[J];红外;2010年11期

	【共引文献】
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前10条

1	胡明鹏;马冬梅;刘志祥;马磊;;红外焦平面阵列无效像元检测技术研究[J];半导体光电;2008年02期
2	朱红;刘永进;赵亦工;;红外焦平面阵列盲元补偿算法研究[J];半导体光电;2009年01期
3	张峰;刘上乾;汪大宝;;基于2D-TDI及运动补偿的红外图像增强算法[J];半导体光电;2010年01期
4	邢素霞;常本康;陈岩;郭培源;;红外图像非均匀性校正算法评估[J];北京工商大学学报(自然科学版);2008年01期
5	代少升;刘发萍;;红外热成像系统温度漂移补偿算法研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2012年01期
6	苏志远;周晓光;金黎明;束欢;;基于灰度等间距密度均衡的红外图像增强算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2010年06期
7	刘燕;徐滨士;梁秀兵;陈永雄;杨军伟;朱胜;;非接触红外测温技术在快速成形领域的应用研究[J];材料导报;2009年S1期
8	赵志昌;姚红宇;曹大树;孙延春;;应用热波成像技术检测飞机结构隐蔽腐蚀的实验研究[J];材料工程;2012年04期
9	汪江华;邹伟锋;;红外图像实时处理系统设计一种算法的研究[J];电光与控制;2006年03期
10	李菊欢;;红外热成像仪在电气安全温度测试中的应用[J];日用电器;2012年03期

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前6条

1	李佳徽;蒋亚东;罗凤武;章睿;;一种便携式非制冷红外成像设备电路系统设计[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（上册）[C];2008年
2	曹玉芬;孟祥玮;陈汉宝;郑子龙;刘海成;;红外热像仪在温排物理模型试验中应用[A];第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（下册）[C];2009年
3	淦元柳;宋斌;王晓飞;李富栋;;红外探测与应用分析[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
4	刘志春;苏震;梁宏光;徐世录;;红外搜索与跟踪系统在反导中的应用[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
5	王大海;梁宏光;邱娜;徐世录;;红外探测技术的应用与分析[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
6	刘海韬;蒋学悟;魏海明;;红外热像仪在燃气具上的应用探讨[A];中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会、中国土木工程学会燃气分会燃气供热专业委员会2012年会论文集[C];2012年

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前10条

1	张文超;复合半导体桥电爆特性及桥温变化的研究[D];南京理工大学;2011年
2	阳富强;金属矿山硫化矿自然发火机理及其预测预报技术研究[D];中南大学;2011年
3	牛小玲;有机红外热探测材料[D];陕西师范大学;2011年
4	贾功贤;基于VI的IRFPA ROIC参数测试及热释电FPA凝视成像技术研究[D];重庆大学;2001年
5	王雪晶;彩色线阵CCD遥感图像的校正[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2002年
6	傅志中;红外扫描成像动目标检测跟踪技术与DSP实时实现[D];电子科技大学;2002年
7	张晓飞;基于DSP的红外焦平面阵列非均匀性校正技术研究[D];重庆大学;2002年
8	王章野;地面目标的红外成像仿真及多光谱成像真实感融合研究[D];浙江大学;2002年
9	代少升;红外焦平面阵列实时非均匀性校正研究[D];重庆大学;2004年
10	刘亚侠;TDI CCD遥感相机标定技术的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年

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前10条

1	蒋云鹏;利用红外热像仪进行光谱成像研究[D];长春理工大学;2010年
2	于石松;提高红外探测器探测率的理论分析[D];长春理工大学;2010年
3	郑培秋;基于DSP和FPGA的嵌入式红外图像处理系统研究[D];沈阳理工大学;2010年
4	王江辉;红外焦平面阵列测试数据采集与评价技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
5	郭文其;红外成像探测器模拟器硬件平台设计[D];西安电子科技大学;2011年
6	李丹红;红外焦平面阵列非均匀性校正算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
7	孙丹丹;基于遥感影像的红外纹理生成及仿真应用研究[D];西安电子科技大学;2011年
8	卫霞;基于图像处理的传送皮带裂纹检测[D];太原理工大学;2011年
9	申延东;基于FPGA的红外图像非均匀校正算法的研究[D];北方工业大学;2011年
10	王聪聪;基于膝关节病变区红外图像的分析研究[D];河北科技大学;2011年

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前10条

1	赖睿,刘上乾,周慧鑫,申建华;红外焦平面阵列盲元检测技术研究[J];半导体光电;2005年03期
2	皮德富,赵琦,沈晓燕;红外焦平面阵列两点线性校正法的研究[J];光电子技术;2002年03期
3	杨正兴,谈新权,尚小冬;基于场景的红外图像非均匀性校正方法综述[J];光电子技术;2003年02期
4	覃喜庆,曾祥鸿,董静,李平;基于ADN8830的高性能TEC控制电路[J];光学与光电技术;2004年01期
5	周慧鑫,殷世民,刘上乾,赖睿;红外焦平面器件盲元检测及补偿算法[J];光子学报;2004年05期
6	朱惜辰;红外探测器的进展[J];红外技术;1999年06期
7	蔡毅,汤锦亚;对红外热成像技术发展的几点看法[J];红外技术;2000年02期
8	曾祥鸿,师汉民,姜宏滨,朱英富,张国良,潘德彬;基于FPGA的红外焦平面成像电路的研究[J];红外技术;2003年01期
9	谢宝蓉;傅雨田;张滢清;;320×256长波红外探测器低噪声采集系统设计[J];红外技术;2010年04期
10	吴和然;张宁;周云;邢彦敏;蒋亚东;;基于FPGA&FLASH实现非制冷IRFPA实时两点校正的研究[J];红外技术;2011年04期

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前2条

1	范心田;非制冷红外焦平面成像系统畸变校正及盲元补偿[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年
2	李静;非制冷微热辐射计的驱动及非均匀性校正[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2006年

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前10条

1	吴和然;张宁;周云;邢彦敏;蒋亚东;;基于FPGA&FLASH实现非制冷IRFPA实时两点校正的研究[J];红外技术;2011年04期
2	程明阳;陈锦莉;锁言鹏;;一种基于FPGA的实时红外图像放大模块[J];现代电子技术;2011年16期
3	张大纬;李江勇;;用于红外成像系统的自动增益控制方法研究[J];激光与红外;2009年10期
4	肖龙龙;刘昆;韩大鹏;;基于FPGA的小型星载非制冷红外成像系统设计与实现[J];电子技术应用;2010年09期
5	邓希宁;任海富;李凌杰;;基于场景的非均匀校正算法在红外系统中的应用[J];激光与红外;2006年07期
6	初秀琴;胡方明;王飞;;基于神经网络的三角阈值判别法(TOD)设计[J];红外技术;2009年12期
7	苏健民;王婷婷;;红外林火图像采集系统设计[J];科学技术与工程;2010年07期
8	;“第三届红外成像系统仿真、测试与评价技术研讨会”征文通知[J];红外与激光工程;2010年06期
9	;第三届红外成像系统仿真、测试与评价技术研讨会征文通知(第二轮)[J];红外与激光工程;2011年05期
10	王洪丰;王辉;李海军;沙焕滨;;红外成像系统MRTD参数客观测量方法的研究[J];福建电脑;2007年07期

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前10条

1	徐世伟;刘严严;;基于FPGA凝视型红外成像系统预处理算法的研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集（上册）[C];2010年
2	侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
3	张健;孙辉先;陈晓敏;安军社;;反熔丝FPGA的可靠性设计措施[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
4	;Design and Research of Video Fire Detection System Based on FPGA[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年
5	董雪;费建军;白娇杨;;基于FPGA的智能火灾报警系统的设计与研究[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
6	肖松;李跃华;张金林;;基于FPGA局部动态可重构的抗SEU容错系统研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集（下册）[C];2010年
7	王玮;钱伟康;应怀樵;;基于FPGA的PXI高速数据采集系统硬件设计[A];现代振动与噪声技术（第九卷）[C];2011年
8	钱伟康;梁利娟;王丽丽;;一种基于FPGA的CAN总线船舶监控系统[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
9	杨学友;叶振忠;刘常杰;李博文;;一种高速智能化视觉传感器设计[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
10	鲁艳;雷维嘉;谢显中;;基于Avalon接口的交织编码技术的FPGA实现[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年

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1	海英;赛灵思发布新型FPGA芯片方案[N];人民邮电;2009年
2	;实现FPGA产品差异化[N];中国电子报;2011年
3	;FPGA为消费电子提供安全保证[N];中国电子报;2011年
4	本报记者赵艳秋　冯晓伟冯健;FPGA：市场应用广门槛需降低[N];中国电子报;2009年
5	本报记者冯晓伟;FPGA格局难改新兴企业胜算几何？[N];中国电子报;2009年
6	;异步架构FPGA实现业界最高速度[N];中国电子报;2009年
7	;突破功耗和成本限制设计中国需要的FPGA[N];中国电子报;2009年
8	;通信仍是FPGA最大市场[N];中国电子报;2009年
9	本报记者梁红兵;赛灵思：降低FPGA应用门槛[N];中国电子报;2010年
10	华北光电技术研究所刘刚;FPGA+DSP升级热像设计[N];中国电子报;2010年

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前10条

1	程腾;基于MEMS技术的光学读出非制冷红外成像系统研究[D];中国科学技术大学;2010年
2	张承畅;多FPGA系统的关键问题及应用研究[D];重庆大学;2011年
3	柴亚辉;基于FPGA的高性能计算架构硬件任务与资源模型研究[D];上海大学;2012年
4	陈迅;面向FPGA设计及应用的EDA关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
5	李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
6	余慧;时分交换的新型FPGA互连结构研究[D];复旦大学;2011年
7	谢丁;FPGA互连结构评估系统研究与实现[D];复旦大学;2011年
8	王忠明;SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D];清华大学;2011年
9	廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
10	唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年

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前10条

1	杨矾;基于FPGA的红外成像系统设计[D];华中科技大学;2011年
2	周志娟;相移波束形成的FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
3	许冲;激光脉冲定距算法研究与FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
4	叶忠彬;基于FPGA的数字频率合成系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
5	彭涵阳;无串扰超声测距系统的激励方法及基于FPGA的设计与实现[D];天津大学;2010年
6	杜国女;基于FPGA的音乐景观灯的设计与实现[D];兰州交通大学;2011年
7	隆志远;基于FPGA和光电耦合的旋转机械非接触双向信号传输系统[D];南京航空航天大学;2010年
8	袁臻;电动多叶光栅通讯部分的FPGA实现[D];上海交通大学;2009年
9	刘开健;基于FPGA的实时图像处理系统的设计与实现[D];昆明理工大学;2008年
10	刘钰力;基于FPGA的SHA256高效数字加密系统[D];兰州大学;2011年

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