TIPCT硬件电路及原始红外图像改善方法研究

摘要

随着微波、毫米波技术的发展以及超大规模集成电路(VLSI)、极大规模集成电路(ULSI)的相继诞生和广泛应用，传统的电路板自动测试技术受到了前所未有的挑战。作为一种新兴的电路板故障诊断技术，热图像处理诊断以其非接触、快速和勿需相关维修资料的独特优势,受到了越来越多的关注。红外故障检测仪可以对电子设备进行在线测量，检测时不会影响待测设备的正常工作和频率特性，这对高频电路的检测尤其方便，且能提高诊断的准确性；他通常能指出电路板上的故障区域,甚至经常能直接找出故障元器件,这样就提高了维修质量；并且能在不需要检测人员对电路原理有深入理解和分析的情况下，对同一块电路板上的数十只甚至数百只器件同时进行快速诊断，这就大大减少了维修人员的工作量，提高了维修人员的工作效率。
　　在红外热图像处理中，原始热图像是红外检测的基础，所以较清晰的原始热图像是系统正常工作的前提。但是在国内外的相关报道中，系统地阐述通过提高物体辐射和抑制干扰来改善成像的内容鲜有提及，本文全面地讨论了影响原始热图像质量的因素及其改善方法。理论研究与实验结果均表明，这些方法能有效地改善原始热图像质量，大大提高红外故障检测仪的诊断准确率。
　　本文主要围绕电路故障检测仪的系统硬件电路和热图像质量改善方法进行阐述，主要的创新点和研究内容如下：
　　⑴本文主要的创新点是：提出了改善热图像质量的几种方法，如激励时间控制、增温法、降噪法和提高发射率法等。
　　⑵根据采用的红外摄像仪选用适当的修正红外图像畸变的软件方法，并集成到操作系统里。
　　由于本课题采用的SAT-HY600红外热像仪存在桶形畸变，我们必须修正，但是硬件制造好以后，畸变就已经确定，不便再进行改善，在应用中只能通过软件来修正，把桶形图像修正为矩形。
　　⑶设计了系统硬件电路，包括单片机控制电路、热像仪控制电路及三维平台驱动电路等。
　　⑷编写了单片机应用程序及PC机主程序里与单片机相关的程序。

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第一章 引言

1.1课题背景简介

1．2 国内外现状

1．3 主要研究内容和创新点

第二章 TIP检测仪

2．1 检测仪整体框图

2．2 检测仪工作原理

2．3 检测仪的硬件电路、单片机软件及其调用软件

2．4 计算机软件

第三章 红外辐射的基本理论

3．1 黑体辐射的基本定律

3.2 辐射源的发射率

第四章 原始热图像质量提高的方法

4.1 增温法

4.2 表面漫射化

4.3 激励时间的控制

4.4 降噪法

4.5 选择激励与重复选择测试

4.6 红外照射

第五章 红外图像畸变的修正

5.1 红外摄像仪图像的畸变

5.2 常用的灰度插值法

5.3 基于网格的图像修正的方法

第六章 结论

致谢

参考文献

附录1

附录2

攻读硕士期间取得成果