基于FPGA的激光成像系统的研究

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在航天航空、星球探测、军事侦察、夜视成像的探测和识别中,激光成像承担着十分重要角色。在目前常用的成像技术中,激光成像技术因具有分辨率高、测量精度高、抗干扰能力强、不易被目标发现等优点得到了广泛的应用。本文针对激光成像的实际需要,开展了对激光成像系统的研究。  本文分析了激光成像的基本原理,包括激光受大气的影响、激光能量作用距离的计算、激光器和CCD的匹配条件,为激光成像系统的组建提供了理论基础。  系统介绍了激光成像系统的组成各部分,选择808nm近红外波段激光器与ICX618ALA探测器进行了实验研究。文章重点阐述了CCD传感器和激光器的驱动电路设计,并以FPGA控制器为核心对激光器驱动电路、CCD驱动电路、信号采集电路、VGA显示器以及系统电压源等硬件电路进行设计。系统采用VHDL硬件描述语言编程对激光器光强的调节、CCD信号的驱动以及信号采集、图像信号的处理与显示进行了软件设计。系统分析噪声的主要特点以及来源,最后对系统信号进行测试,通过测试结果验证了激光成像系统的可行性。  实验结果表明,系统实现了全天侯成像,通过所成的图像信息进行提取达到了对车内的物体进行识别与探测的目的,为激光成像的进一步研究奠定了基础。
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