基于0MAP的便携式红外热像仪设计

2012-08-24 17:21:08来源: 21IC

红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术省去了光机扫描系统)接收被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上,在光学系统和红外探测器之间,有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像进行扫描,并聚焦在单元或分光探测器上。由探测器将红外辐射能转换成电信号,经放大处理、转换为标准视频信号,通过电视屏或监视器显示红外热像图。这种热像图与物体表面的热分布场相对应。除显示红外热辐射图像,红外热像仪还能提供精确的非接触温度测量功能。

从带有扫描装置的第一代热像仪到焦平面阵列式结构的凝成像红外热像仪,红外热像仪已从笨重、操作复杂发展成为轻巧、操作方便简洁的便携式手持设备。

高性能处理器芯片的不断发展,给红外热像仪带来了新的动力。利用恰当的处理器,可以提高图像的处理速度,并设计出更精巧的产品。本文就此讨论基于非制冷焦平面探测器和高性能双核处理器OMAPl510的红外热像仪的设计。

1 硬件体系结构

由于被测目标物体红外辐射的热像分布图信号非常弱,与可见光图像相比,缺少层次和立体感。因此,在实际探测过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场,常采用一些辅助措施增加仪器的实用功能,如图像亮度/对比度的控制、实标校正、伪色彩描绘等高线和直接进行数学运算,打印等。

本便携式红外热像仪主要由具有320×240非制冷焦平面探测器的红外摄像头、预处理单元、OMAPl510处理器及其外围器件组成,如图1所示。

通过红外摄像头采集的320×2AO图像数据量较大,自探测器转换而来的电信号经采样后,先经过预处理模块,将数据转换成16位数据交由OMAPl510处理。0MAPl510则需要对图像数据进行窗位窗宽处理、256色的伪彩转换、亮度对比度调节等,并最终在320×240的液晶屏上显示。

11.jpg

OMAPl510处理器是TI公司生产的高性能单芯片双核处理器.它主要由TMS320C55x DSP内核、低功耗增强型ARM925T。微处理器、交通控制器(Traffic Controller)、强大的DMA控制器和丰富的外围设备等组成。

TI增强型ARM925T核采用ARM RISC体系结构,工作主频为175MHz。它包括存储器管理单元、16KB的高速指令缓冲存储器(Cache)、8KB的数据高速缓冲存储器和17个字的写缓冲器。片内有1.5MB的内部SRAM,为液晶显示等应用提供大量的数据和代码存储空间。它有13个内部中断和19个外部中断,采用两级中断管理。此外,核内还有ARM CPl5协处理器和保护模块。

C55x DSP核具有最佳的功耗性能比,工作主频为200MHz。它增加了三个硬件加速器:离散余弦变换,反相离散余弦变换加速器、运动估计运算加速器和半像素插值加速器。C55x DSP核内部有32K字的双存取SRAN,48K字的单存取SRAM和12K字的高速指令缓存。此外,核内还包含存储器管理单元(MMU)、两级中断管理器和直接存储器访问(DMA)控制器。

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关键字:0MAP  便携式  红外热像仪

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0824/article_5761.html
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