基于FPGA的激光成像系统的研究.pdf

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1、CIassifiedIndex：0433．1U．D．C：681．7SouthwestUniversityofS‘enceandTechnoIogyCIenCeechn0OT3IMasterDegreeThesiSResearchonLaserImagingSystemBasedonFPGAGrade：2011Candidate：YuQunAcademiCDegreeAppIiedfor：MasterSpeciaIity：DetectionTechnoIogyandAutomatiCEquipmentSuperviSOF：ProfessorLiUXianyongMay

2、．25，2014独创性声明洲irlllliiiii11iiiiiiiiiiiiiifY2585888本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特另,JDN以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：加／哆．占．r关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅

3、和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)一翻翩繇烈掳嗍础·¨、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要在航天航空、星球探测、军事侦察、夜视成像的探测和识别中，激光成像承担着十分重要角色。在目前常用的成像技术中，激光成像技术因具有分辨率高、测量精度高、抗干扰能力强、不易被目标发现等优点得到了广泛的应用。本文针对激光成像的实际需要，开展了对激光成像系统的研究。本文分析了激光成像的基本原理，包括激光受大气的影响、激光能量作用距离的计算、激光器和CCD的匹配条件，为激光成像系统的组建提供了理

4、论基础。系统介绍了激光成像系统的组成各部分，选择808nm近红外波段激光器与ICX618ALA探测器进行了实验研究。文章重点阐述了CCD传感器和激光器的驱动电路设计，并以FPGA控制器为核心对激光器驱动电路、CCD驱动电路、信号采集电路、VGA显示器以及系统电压源等硬件电路进行设计。系统采用VHDL硬件描述语言编程对激光器光强的调节、CCD信号的驱动以及信号采集、图像信号的处理与显示进行了软件设计。系统分析噪声的主要特点以及来源，最后对系统信号进行测试，通过测试结果验证了激光成像系统的可行性。实验结果表明，系统实现了全天侯成像，通过所成的图像信息进行提取达到了对车内

5、的物体进行识别与探测的目的，为激光成像的进一步研究奠定了基础。关键词：激光成像CCD驱动信号时序光电信号西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractLaserimagingplaysanimportantroleintheaerospace，planetaryexploration，militaryreconnaissance，thedetectionandrecognitiononnightvisionimaging．Inthecurrentimagingtechniques，thelaserimagingtechnologyhashighresolut

6、ion，highprecisionandstronganti—interferenceability，SOitiswidelyusedintheimage．Accordingtothedemandsoflaserimaging，thepassagecarriesouttheresearchonlaserimagingsystem．Thispaperanalyzestheprincipleoflaserimaging，explaininglaseratmosphericeffects，laserdistancecalculation，thelaserandtheCCD

7、matchingcondition，providingthetheoreticalbasisfortheformationoflaserimagingsystem．Itintroducesthecompositionofthesystemandthe808nmnearinfraredlaserandtheICX618ALAsensorareappliedtocarryoutthestudy．TheCCDimagingsensorandlaser’Sdrivingareemphasized．Itdesignsthelaserdrivingcircuit，CCDdr