基于多图像传感器的激光光斑采集与处理系统设计.pdf

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1、92传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第11期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)11--0092-04基于多图像传感器的激光光斑采集与处理系统设计高世杰，盛磊，李一芒，吴志勇(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春1300332．中国科学院大学，北京100039)摘要：为解决近海面激光通信大气扰动模型参数测量实验中，对可见光和短波红外激光光斑图像的同步采集与实时处理问题，提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)与多核数字信号处理器(DPS)架构的系统设计方案。片上

2、系统单元对2台相机进行同步触发，FPGA实现图像数据的接收、缓存与预处理，多核DSP按一定策略采用不同算法对可见光图像和短波红外图像分别进行处理，处理结果经PCI-e总线送至控制计算机中进行显示和存储。实验结果表明：系统能够实现2路分辨率为208×200，帧频500Hz的可见光与短波红外图像的同步采集与实时处理。关键词：图像处理；现场可编程门阵列；数字信号处理器；同步采集；实时处理中图分类号：TN271文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)11-0092-04Designofcollectingandprocessingsystemoflaserspotbase

3、donmultipleimagesensorGAOShi．jie，SHENGLet，LIYi—mang，WUZhi．yong(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Inordertosolvenearseasufaceoflasercommunicationatmosp

4、hericdisturbancemodelparametersmeasurementexperiment，aimingatsynchronousacquisitionandrealtimeprocessingproblemofvisiblel{ghtimageandshortwaveinfraredlaserfaculaimage，proposeasystemdesignbasedonfieldprogrammablegatearrayandnmhi—coredigitalsignalprocessorarchitecturecase．Filmsonanunitof2camer

5、asaresynchronizedtrigger，FPGAtorealizeimageanddatareceiving，cacheandpretreatment，muhi—coreDSPprocessvisiblelightimageandshortwaveinfraredimagesseparatelyaccordingtocertainstrategyusingdifferentalgorithms，theresultsofprocessingaresenttocontrolcomputerfordisplayandstoragebyPCI—ebus．Theexperime

6、ntalresultsshowthatthesystemcanrealize2-road，synchronousacquisitionandrealtimeprocessingofvisiblelightandshortwaveinfraredimagewithresolutionof208x200，flamefrequency500Hz．Keywords：imageprocessing；FPGA；DSP；synchronousacquisition；realtimeprocessing0引言一般在实际应用中，采用多个图像采集与处理系统，为了能随着科学技术的不断发展，多谱段成像

7、技术已广泛应够实现对多图像传感器采集的激光光斑图像的实时融合处用于激光照明、无源战地预警、水下搜寻救援等领域中，采理，需要将多图像传感器对应的采集与处理单元集成到一用多个波段的探测器成像，能够更全面、更准确地捕获待测套系统中。区域多个谱段的辐射信息，从而具备更强的探测能力j。本文基于现场可编程门阵列(FPGA)+多核数学信号为进行比对，得出准确性相对较高的结论，中国科学院长春处理器(DSP)架构设计了双路图像采集与实时处理系统，光学精密机械与物理研究所的课题组在开展近海面激光通1系统组成信大