【摘要】：非制冷紅熱成像技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展迅速的、軍民兩用的高科技技術(shù)之一,由其發(fā)展而來的車載紅外熱成像系統(tǒng)可以大幅度改善駕駛員的環(huán)境感知能力,大幅度提高駕駛員的駕駛安全系數(shù)以及駕車體驗。因此,對車載紅外熱成像系統(tǒng)開展深入的研究,可以進一步增強我國對紅外熱成像技術(shù)的掌握,有利于滿足日益增長的應(yīng)用需求。本文通過研究紅外探測器的工作機理,根據(jù)車載紅外熱成像系統(tǒng)的工作原理,提出了車載紅外熱成像系統(tǒng)的方案。基于法國ULIS生產(chǎn)的UL03162非制冷紅外探測器,設(shè)計出了一款功耗低、體積小、重量輕、可靠性高、性價比高的車載紅外熱成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件電路包括:電源管理電路、探測器驅(qū)動電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、基于FPGA和DDR2的圖像處理電路、視頻編碼電路、鏡頭除霜電路和快門電機驅(qū)動電路。車載紅外熱成像系統(tǒng)的的紅外圖像處理是系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。本文研究了非均勻性校正算法和圖像增強算法,并基于FPGA實現(xiàn)了紅外圖像的實時非均勻性校正和圖像增強。本系統(tǒng)的行人檢測算法采用Haar特征來訓(xùn)練Adaboost分類器得到的,并且基于FPGA實現(xiàn)了系統(tǒng)的行人檢測。最后給出了本文設(shè)計的車載紅外熱成像系統(tǒng)的系統(tǒng)性能指標(biāo),通過測試,系統(tǒng)NETD達到60mK,功耗為3.0w,該系統(tǒng)成像穩(wěn)定清晰,探測距離遠(yuǎn),行人檢測效果好,很好的實現(xiàn)了車載紅外熱成像系統(tǒng)的功能。
【圖文】：

電磁輻射是一種物質(zhì)以電磁波形式發(fā)射、傳播能量的物理現(xiàn)象。由于電場場的變化能相互感應(yīng)，，電場和磁場的能量能在介質(zhì)或真空中自行傳播，形成波。電磁波可根據(jù)波長（或頻率）劃分為無線電波、微波、紅外線、可見光外線、X 射線及γ射線等譜段，電磁波的頻譜由這些譜段排列組成（見圖 1-1

圖 1-2 是海平面以上 6000 英尺處大氣透過率與波長的關(guān)系可以看出，紅外輻射有三個主要“大氣窗口”，為 1～3μm 波段，3～5μm 14μm 波段。常溫下（300K 或 26.85 攝氏度）黑體輻射的發(fā)射功率譜峰值在 10μm 附近，因此 8～14μm 波段的紅外線能夠在可見光不能探測的漆惡劣天氣下探測常溫下的“熱”物體，所以該波段的紅外探測系統(tǒng)被廣泛應(yīng)及民用領(lǐng)域。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U463.6;TN219

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本文編號：2531350