热成像传感器动静态成像系统设计.pdf

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1、92传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第3期DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)03-0092-04热成像传感器动静态成像系统设计李金龙，王诂盎(清华大学微电子研究所，北京100084)摘要：为测试研究室开发的热成像传感器性能与成像质量，设计了成像传感器动静态成像与图像算法验证系统。系统能够捕获成像传感器静态图像，并能实时成像，具有通用性。数据的采集和处理应用FPGA+DSP开发板实现。数据传输基于CY7C68013芯片以块同步数据传输方式，实现了无缝同步方式高速传输。基于VS

2、2010编程环境和开源机器视觉库编写了接收、存储以及处理图像数据应用程序平台。测试表明：系统能够以40Mbyte／s速率数据传输，用于实验室开发的热成像传感器工作良好。关键词：实时；图像采集；同步传输；成像系统中图分类号：TN362文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)03-0092-04DesignofdynamicandstaticstatesimagingsystemforthermalimagingsensorUJin—long．WANGZhe—yao(InstituteofMicroelectronics，TsinghuaUniversity，Be

3、ijing100084，China)Abstract：Inordertotestperformanceandimagingqualityofthedevelopedthermalimagingsensor，dynamicandstaticstatesimagingandimagealgorithmtestingsystemisdesigned．Thesystemcancapturestaticimageofimagingsensorandreal—timeimaging．andithasversatility．TheboardofFPGA+DSPisresponsiblef

4、ordataacquisitionandprocessing．BybulksynchronousdatatransmissionmodebasedonCY7C68013chip，seamlesssynchronizationhigh—speedtransmissionofdataisrealized．Anapplicationprogramplatformisdevelopedtoreceive，saveandprocessimagedatabasedonVS2010programmingenvironmentandopensourcemachinevisionlibrar

5、y．Testresultshowsthatthesystemcantransmitdataatthespeedof40Mbyte／sandthethermalimagingsensorforlabworkswel1．Keywords：real—time；imageacquisition；synchronoustransmission；imagingsystem0引言理，处理速率受限，而且芯片和外设资源有限，不适合实时热成像图像与可见光成像图像不同，分辨率低，器件噪成像与图像算法的验证。后者主要是基于数字信号处理器声大，相关性强，辨识度低。目前关于新开发成像传感器验(DSP)

6、或者FPGA+DSP分立架构的成像采集架构J。在证基本是静态成像的获取，有关实时成像质量和动态处理数据传输方面，外设部件互连标准(PCI)总线和通用串算法验证应用不足，通用性差，成像质量验证环节与板级成行总线(USB)传输是论文中出现的两种方式。相比前两像系统开发环节脱离，且传感器原始成像图像需要做很多者，后者简单方便、传输速率高及通用性好。数据处理通常算法研究和处理才能真正成像。因此，为实时、快捷地对一在Pc上实现，大致分为虚拟仪器实现和编程实现两种。种成像传感器成像质量观测和针对其成像进行算法研究，相比虚拟仪器实现，编程设计实现后期处理数据灵活，针对为板级成像系统研发做

7、铺垫，设计一种模块化、通用型阵列性好。在整体系统组成和实现方面，有针对已有成像传感成像及其算法验证系统平台非常有意义。器和设计用传感器成像系统实现，通用性和配置性较阵列传感器成像系统设计，主要分三个方面：数据获取差，平台性设计不足。基于这样的需要，本文设计了热成像与预处理、数据传输、图像处理。主流数据获取方案有嵌入传感器成像质量动态验证和图像算法研究的系统。式和非嵌入式两种，前者主要是基于现场可编程门阵列(FPGA)建立以处理器为核心的可编程片上系统1硬件系统解决方案(SOPC)。尽管系统搭建设计简单，但要兼顾控制