红外相机驱动及信息采集技术

摘要

本文分析了目前红外探测器的发展趋势，并探究了红外图像探测器的基本原理，在此基础上，针对广微积电科技有限公司的GWIR0303非制冷红外探测器进行硬件电路及时序分析进行系列研究。
　　该器件其内置了片上非均匀性校正，可以避免复杂的软件补偿。本文详细介绍针对基于 FPGA的 GWIR0303红外探测器的硬件与时序设计。具体方面有：硬件方面,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釆集电路、基于FPGA的信号处理电路、CameraLink的图像传输电路,同时，为了抑制芯片输出噪声，对温控电路进行了优化：在时序分析方面，分析并设计 GWIR的时序， AD采集时序， CameraLink的图像传输时序，尤其针对片上非均匀校正做重点分析，保证每个象元能够真实反映图像。在此基础上，开发了计算机程序，实现了计算机与 FPGA之间的数据传输，并对数据进行存储、处理和结果显示。最后，用标准器件验证测试系统的功能，对各主要性能参数如噪声、探测率、响应率和噪声等效温差等参数进行测试。
　　经调试验证该非制冷红外成像系统能稳定工作，满足焦平面阵列参数，基本无失真，测试对噪声、精度、实时性、可靠性的要求。同时本系统还具有成本低、可扩展性强的特点。

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第一章绪论

1.1 引言

1.2 红外热成像技术发展现状

1.3 本文主要研究工作

第二章红外相机驱动电路设计

2.1 硬件电路设计总体方案

2.2 非制冷焦平面微测辐射热计GWIR 03 03驱动电路

2.3 TEC温度控制电路设计

2.4 A/D数据转换

2.4CameraLink高速传输接口电路设计

2.5 FPGA及其相关电路设计

2.6 系统供电电源设计电路

第三章FPGA时序逻辑设计与仿真验证

3.1 FPGA程序设计与系统模块划分

3.2 红外相机整体程序驱动设计

第四章 整体验证与调试

4.1 整体PCB验证

4.2整体联调与成像

第五章总结

致谢

参考文献