电光学院-普通硕士-赵佳佳

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1、分类号密级UDC注1学位论文基于UL02152型IRFRA的红外测温技术研究（题名和副题名）赵佳佳（作者姓名）指导教师姓名钱芸生教授申请学位级别硕士专业名称光学工程论文提交日期2012.02论文答辩日期2012.03学位授予单位和日期南京理工大学答辩委员会主席评阅人2012年2月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研

2、究生签名：年月日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：年月日硕士论文基于UL02152型IRFRA的红外测温技术研究摘要红外成像器件与红外成像技术的发展，使得红外热成像系统广泛应用于军用与民用领域，因其卓越的目标探测及实时测控能力，热成像系统在民用安防与测控领域中发挥着愈加重要的作用。FPGA与其片上软核处理器功能的日益强大，使得红外成像测温系统能够基于FPGA来构建实现。本文采

3、用基于FPGA的SOPC系统，研究基于UL02152型IRFRA（红外焦平面）的红外成像与红外测温技术，并研制基于该红外焦平面的测温系统样机。本文首先介绍了红外成像技术和红外测温技术的发展概况与应用前景，分析了红外辐射规律，非制冷红外探测器原理以及红外测温的物理基础与影响红外测温的因素；之后在上述理论阐释的基础上，对非制冷红外图像测温系统的结构与工作原理进行简述；本文在已有的384×288红外小型化项目的硬件电路版基础上，改动红外焦平面驱动板并增加了数字温度传感器ADT7410驱动板，构建了基于UL02152型IRFRA的测温硬件系统；在上述硬件基础上，基于Altera公司的FPGA搭

4、建数字硬件逻辑模块并编写嵌入式C程序，完成了基于SOPC的红外成像：根据红外焦平面数据手册的介绍，设计完成器件驱动模块，将原160×120的分辨率放大为320×240（本文算法是在流水线处理中先进行最近邻域放大，再在其基础上进行双线性插值放大），对图像进行单点非均匀校正并通过中值滤波窗口滤除噪声得到较好质量的红外图像；在已获得的红外图像基础上进行红外测温的实现：基于片上逻辑搭建红外测温的标定界面，基于SOPC实现以总线对的数字温度传感器的读写控制，对整个系统进行黑体标定实验，通过基于片上ROM的查找表与数字温度传感器取得实时环境温度来实现精准测温。最终测温实验结果表明测温系统可实现+2

5、0℃～+50℃温度区间、精度为±0.50℃的非接触成像测温。关键词：非制冷热成像测温系统，红外成像，图像处理，FPGAIII硕士论文基于UL02152型IRFRA的红外测温技术研究AbstractWeallknowthatthedevelopmentofinfraredimagingdevicesandinfraredimagingtechnologymakestheinfraredthermalimagingsystembeenwidelyusedinmilitaryandcivilianareas,becauseofitsexcellenttargetdetectionandrea

6、l-timemeasurementandcontrolability,thermalimagingsystemplaysamoreandmoreimportantroleincivilsecurityandmeasurementandcontrolfield.FPGAanditson-chipprocessorfunctionbecomingincreasinglypowerful,itmakestheinfraredimagingtemperaturemeasurementsystembasedonFPGAbecomeingpossible.ThispaperbasesontheSO

7、PCsystemofFPGA,researchsinfraredimagingandinfraredtemperaturemeasurementtechnologybasedonIRFRAofUL02152type，researchsandproducesthetemperaturemeasurementsystemprototypeonthebasisoftheIRFRA.First,thispaperintroducestheinfrare