最新华中科技大学开题答辩

得到未处理红外 图像数据，基本
显示
对图像数据进行 处理和传感器温
度控制
对数据传输速率 进行控制，得到
稳定图像
整体方案的提出与实现
——方案的提出 ——方案的实现过程
3
系统整体框图
RTD311简介
RTD311实物图
像元材料 帧率
像元尺寸
内嵌电路
曝光模式 输出格式 智能数据配置接口 输出图像大小
功耗 工作温度
华中科技大学开题答辩
目录
1
•选题背景及意义
2
•国内外研究现状
3
•整体方案的提出和实现
4
•关键技术与实践难点
5
•研究现状与进展
6
•后续的调试以及任务
丰实富用的军民用用场场景景
选题背景及意义
——选题的背景 ——选题的意义
1
选题背景及意义
前提依据
1.一切高于热力学温度的物 体都在以电磁波方式向外辐射能
——选题的关键技术 ——选题实践难点
3 非均匀校正模块
4
驱动电路的设计
1.由于RTD311芯片对电源要求较高，具有相对较严格的上电顺序
驱动电路的设计
2.输入时序信号
采用12MHZ的时钟作为RTD311的MC像素时钟，FS的时期，298有效的行同步脉 冲（LS）输入应确保298行的视频数据可以输出。FS高电平持续时间应等于一个 MC周期的上升沿和下降沿，起始信号对齐到MC上升沿。LS高电平持续时间应该 等于一个MC周期，上升沿和下降沿时间。对齐到MC的上升沿，此时便可在 AOUT端用示波器测试到不稳定的模拟信号。
非均匀校正
目前，国内外研究人员 提出了多种红外焦平面阵列 非均匀性校正方法，概括起 来可以分为两大类：基于标 定的非均匀校正算法和基于 场景的非均匀校正算法。
基于标定
1.一点校正发 2.二点校正点 3.多点校正发 4.多拟合校正法
…
1.神经网络校正方法
2.时域高通滤波算法 基于场景 3.维纳滤波算法
电源 输出模拟信号范围
输入时钟
氧化钒 384H×288V@50fps 17um x 17um 读出电路 非均匀校正 卷帘式快门（RS） 模拟电压信号 SD0 384*288 不超过150mW（25℃） -40ºC~+60ºC 模拟3.6V/数字1.8V 1.0V~3.4V MC：主时钟 LS：行时钟 FS：帧时钟
系统模块
RTD311的驱动电路模块
1
驱动RTD311输出的模拟信 号以及A/D后的数字信号
2
非均匀校正模块
3
使得传感器像素点的响应更加
均匀，得到的图像质量清晰
4
温控模块
控制RTD311传感器内部温 度平衡，输出更稳定
数据传输模块
数字信号传输至上位机，显 示图像
关键技术与实践难点
1 RTD311的驱动电路设计 2 USB2.0传输模块
43%
国内主要红外产品企 业的市场占额
发展趋势
这个世界是不进则退的，强者恒强。近十年来，我国在红 外热像成像技术方面呈现飞速发展的趋势，与欧美国家的差距 已经逐步缩短，某些武器装备的研制甚至与西方同步。
红外热像仪发展方向： 1.更高的阵列数 2.更小的像素间距 3.更清晰的成像的质量 4.更轻，更小，价更低
驱动电路的设计
3.加载DDAC数据
由时序图可以看出，在行有效时期内完成的是对当前行的像素积分以及对 上一行的图像输出和下一行的校正数据加载。
USB2.0传输
USB2.0的传输方式分为四种：中断传输，控制传输，同步传 输和块传输。实时视频传输中只能采用同步传输和块传输。 USB2.0理论传输速度可达到480bit/s。但受电脑配置不同和硬件 电路的处理时间不匹配造成传输速度上的不匹配，USB2.0的传输 速度可能会受到一定的影响甚至图像正常显示。为此，决定首先 采用模拟数据传输方式。采用FPGA模拟仿真图像时钟以及行、场 信号输出给UBS作为图像信号，测量USB2.0的速度以及选定传输的 最佳配置方法。
项目现状与进展情况
——项目现状 ——项目的进展情况
5
Fra Baidu bibliotek
电路的焊接
USB2.0传输测试
基本的成像效果
MATLAB仿真
立足于现在 所做的，
发奋挑战接 下来的任务
。
后续的调试以及仿真
——后续的调试 ——仿真
6
展望工作
非均匀校正的 多重仿真及比 较
非均匀校正的实 时实现与电路调 试
整机的整体正 常使用与测试
2
2.国外研究现状
作为世界最先进的高科技产品， 红外热像仪的知名品牌主要集中 在美国。其中最为出名的当属 RNO，FLIR公司。
FLIR公司的PS32
RNO公司于1940年成立于美 国芝加哥，是全球历史最为悠 久的热像仪生产企业，以生产 中高端热像仪为主。在二战中， RNO热像仪曾广泛应用美国
军方。
量。 2.大气，烟云等吸收可见光 和近红外线，但对8~14um的热
红外线却是透明的。
研究意义
•红外成像系统由于其自身的一些特性（尤其是对 温度方面的特性），在目标识别方面占据了很大 的优势。随着光学技术的发展，红外成像技术在 现代科学中发挥了至关重要的作用，各种红外成 像系统已经广泛的应用于成像、跟踪、制导、侦 察、遥感、弱信号探测、辐射测量、自动控制和 激光探测等许多方面，尤其是因为红外探测器在 军事中的应用而受到各国广泛的关注，并且得到 迅速的发展。
SDRAM时序 温控芯片的选 的理解以及仿 型及控制实现 真
4.场景匹配算法
…
非均匀校正
基于场景的这类非均匀算法要求场景或镜头保持运 动，并且要有大量的图像帧参与运算，算法量大，限制 了场景类校正算法在工程中的运用。因此，综合考虑， 采用基于标定的校正方法，降低开发时间的同时比较几 种非均匀校正的差距，并先采用MATLAB进行仿真，选取 开发性价比最高的方法。
1.选题背景及意义
本课题的任务便是驱动非制 冷红外焦平面阵列工作对外界 的红外信号敏感，然后对输出 信号进行处理，包括模数转换 ，非均匀校正等，最后将得到 的数字信号通过USB2.0上传至
上位机进行显示。
1 国外研究现状 2 国内研究现状 3 发展趋势
国内外发展现状
——国外发展现状 ——国内发展现状
FLIR主要生产中低端的单筒红外夜 视热成像仪，由于其没有光学产品 的生产技术，所以一般生产低倍率， 低分辨率的名用产品。在美国市场， FLIRRN占O公据司大的部HC3分364-03 00美元以下的低 端热像夜视仪产品市场
国内红外研究
武汉高德
浙江大立
18%
广州飒特
16%
久之洋 6%
其他研究所等 17%