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非制冷型焦平面阵列热成像系统是美国20世纪90年代开发出来的高科技产品,在军事、民用等诸多领域都有广泛的应用,是当前热像仪领域的研究热点之一。非制冷红外热成像系统,以其价格低、可靠性高、体积小和功耗低等优势在红外热成像系统的发展中占据着重要地位。随着信息技术步入后PC时代,嵌入式系统设计正成为当前科技发展的重点。嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器,它具有实时和多任务处理能力,集成度高,存储区保护功能和低功耗等特点。嵌入式操作系统能够有效管理复杂的系统资源,完成进程管理和中断处理等操作系统任务。本课题采用Intel公司的PXA255处理器,基于Windows CE嵌入式操作系统开发红外成像系统,这是红外成像技术与嵌入式技术的综合应用。本课题采用可编程逻辑器件设计红外探测器驱动电路中的时序信号逻辑,采用低压差线性稳压芯片和精密电位器提供红外探测器驱动电源信号的固定偏置电压和可调偏置电压,实现红外探测器的输出端得到读出电路输出的模拟电信号。采用单芯片TEC控制器设计温度控制电路,实现探测器像元温度稳定且保持一致。采用高速模数转换器设计红外图像预处理电路,实现红外图像信号数字化。采用可编程逻辑器件设计图像采集与存储电路,实现红外探测器读出的图像数据无失真存储。利用Windows CE 4.2集成开发环境,设计基于PXA255处理器支持的红外成像设备流接口驱动程序,实现应用程序可以访问图像采集与存储设备的操作。经系统测试,红外成像系统可以实时采集红外图像信号并通过1394接口上传PC机显示图像。本课题设计的特点:(1)本课题将基于ARM的嵌入式系统技术应用于红外成像系统中,使新一代热像仪产品的开发产生了新的研究方法和新的技术路线;(2)嵌入式技术在红外成像系统中的应用,为系统的智能化和小型化奠定了基础;(3)本课题研究的嵌入式红外成像系统功能强、性价比高,具有科学研究的价值,同时具有广阔的市场前景。