论文部分内容阅读
随着红外探测器的飞速发展,红外成像技术在导航、探测与搜索、医学诊断、科学研究、保安监视等领域得到越来越广泛的应用。为了方便更多的人了解和学习红外成像技术,设计一个开放式红外成像系统有着重要的现实意义及价值。在充分分析系统技术需求的基础上,本课题为红外成像系统构建了一个功能丰富的硬件平台。该硬件平台主要由CCD图像采集模块、DSP处理模块、FPGA处理模块、外设接口模块及电源模块组成,它可以完成图像数据的采集、传输、处理、显示和存储等一系列功能。CCD采集的红外图像信号经过相关双采样、可编程增益和模数转换等操作,以数字信号的形式传入DSP处理器。此时DSP根据外部键盘命令完成相应操作,它可以完成的操作有:①对红外图像进行各种处理,比如图像增强、图像去噪等;②将图像数据存入MMC卡中;③将图像数据通过USB接口传入计算机;④将图像数据传入FPGA处理器作后续处理,并通过液晶屏显示图像。本课题完成的主要内容有:器件选型、硬件平台的原理图设计、PCB板制作以及DSP外设初始化程序设计等。在器件选型中,重点讨论了CCD芯片、图像前端处理芯片、DSP、FPGA的选择,它们的选择很大程度上决定了系统的整体性能。在这些主要器件的基础上,构建了硬件平台的整体框架,并仔细分析了各个局部的硬件电路设计,再通过Protel软件设计出电路的原理图及PCB图。为了完成硬件平台的调试工作,本文编写了DSP片上外设的初始化程序,其外设主要包括McBSP、ADC、I~2C、MMC、USB以及DMA等。本系统使用的软件开发环境为CCS2.2,初始化程序是基于DSP/BIOS和CSL构架编写的,此程序主要用于硬件平台的调试,同时也为图像数据传输及图像处理算法的实现奠定了基础。