自準(zhǔn)直儀是一種利用光學(xué)自準(zhǔn)直成像原理,用于小角度測(cè)量或者轉(zhuǎn)化為小角度測(cè)量的精密測(cè)量?jī)x器。目前廣泛應(yīng)用的光電自準(zhǔn)直儀需要通過接口與專用上位機(jī)進(jìn)行交互通信,以完成圖像數(shù)據(jù)的處理和測(cè)量結(jié)果的顯示。此外,由于其自身體積較大的原因,在空間狹小等一些特定的工作現(xiàn)場(chǎng)難以完成測(cè)量任務(wù)。因此有必要研制一種一體化的小型自準(zhǔn)直儀。本文“小型化嵌入式二維自準(zhǔn)直儀的研究”,在對(duì)自準(zhǔn)直儀設(shè)計(jì)模型研究的基礎(chǔ)上,分析因自準(zhǔn)直儀小型化所造成的設(shè)計(jì)難點(diǎn),提出運(yùn)用高集成度嵌入式主控電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)上位機(jī)的方法,結(jié)合攝遠(yuǎn)型光學(xué)系統(tǒng),達(dá)到小型化的目的,工程樣機(jī)的光機(jī)電控一體化結(jié)構(gòu)尺寸不大于200mm × 120mm × 80mm。本文所做的具體工作主要有以下4個(gè)方面:1、采用CMOS圖像傳感器CMV4000作為光電轉(zhuǎn)換器件,在FPGA硬件平臺(tái)上完成CMV4000的驅(qū)動(dòng)和LVDS高速通道輸出數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換與自校準(zhǔn),通過乒乓操作完成了圖像傳感器4個(gè)數(shù)據(jù)通道的并行輸出,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的流水線式處理和完整組合;2、設(shè)計(jì)了基于FPGA的高集成度嵌入式主控電路,實(shí)現(xiàn)了圖像傳感器的驅(qū)動(dòng)控制、圖像數(shù)據(jù)處理、失準(zhǔn)角計(jì)算及數(shù)據(jù)顯示等全部功能,整個(gè)系統(tǒng)不需...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２小型化嵌入式二維自準(zhǔn)直儀組成框圖??Ｆｉｇ．?２－２?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ?ｅｍｂｅｄｄｅｄ?ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ａｕｔｏｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ??

圖２－２小型化嵌入式二維自準(zhǔn)直儀組成框圖??Ｆｉｇ．?２－２?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ?ｅｍｂｅｄｄｅｄ?ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ａｕｔｏｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ??小型化嵌入式二自準(zhǔn)直儀組成如圖２－２所示。其主要由光學(xué)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)兩??大....

圖2-5CMV40UU圖像傳感器光譜響應(yīng)曲線r};Fig.2-5CMV4000imagesensorsspectralmsponsecurve}}}如圖2-6所示，采用9顆L

圖２－６陣列式ＬＥＤ布局圖??Ｆｉｇ．?２－６?Ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ａｒｒａｙ?ＬＥＤ??９顆陣列式ＬＥＤ分為三組，即圖２－６中Ａ、Ｂ、Ｃ三組，其中Ｂ和Ｃ組燈都彎??向Ａ燈的正前方，以達(dá)到會(huì)聚光能量的目的。發(fā)光源采用這種設(shè)計(jì)有以下好處：??高性能ＬＥＤ自身均勻性較好，采用陣列式分....

圖２－６陣列式ＬＥＤ布局圖??Ｆｉｇ．?２－６?Ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ａｒｒａｙ?ＬＥＤ??９顆陣列式ＬＥＤ分為三組，即圖２－６中Ａ、Ｂ、Ｃ三組，其中Ｂ和Ｃ組燈都彎??向Ａ燈的正前方，以達(dá)到會(huì)聚光能量的目的

ｒｉ?ｒ＊??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ｝??圖２－５?ＣＭＶ４０００圖像傳感器光譜響應(yīng)曲線［２１］??Ｆｉｇ．２－５?ＣＭＶ４０００?ｉｍａｇｅ?ｓｅｎｓｏｒ’ｓ?ｓｐｅｃｔｒａｌ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｃｕｒｖｅ?［２１】??如圖２－６所示，采用９顆ＬＥＤ成陣列式分布。??—?....

圖２－７?ＬＥＤ穩(wěn)恒功率控制電路功能框圖??Ｆｉ．?２－７?Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?Ｂｌｏｃｋ?Ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ＬＥＤ?Ｓｔａｂｌｅ?Ｐｏｗｅｒ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｃｉｒｃｕｉｔ??

圖２－７?ＬＥＤ穩(wěn)恒功率控制電路功能框圖??Ｆｉｇ．?２－７?Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?Ｂｌｏｃｋ?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＬＥＤ?Ｓｔａｂｌｅ?Ｐｏｗｅｒ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｃｉｒｃｕｉｔ??如圖２－７所示，經(jīng)過分光處理后，有部分ＬＥＤ光源被光電二極管接收，經(jīng)過??Ｉ－Ｖ變換及電壓反饋....

本文編號(hào)：3971107