本文關(guān)鍵詞：基于ARM的激光成像測(cè)量控制系統(tǒng)研制

  更多相關(guān)文章： 激光成像 ARM 脈沖測(cè)距 振鏡掃描 TDC-GP22 嵌入式Linux

【摘要】：激光成像系統(tǒng)是目前獲取被測(cè)對(duì)象三維信息最有效的手段之一,它具有方向性好、角度分辨率高、抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量范圍大且一般不需要合作目標(biāo)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空航天,軍事偵察和地形測(cè)繪等眾多領(lǐng)域�；贏RM的激光成像測(cè)量控制系統(tǒng)結(jié)合了嵌入式系統(tǒng),脈沖激光測(cè)距和振鏡掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方便,能夠滿足實(shí)時(shí)高速信息提取和傳輸?shù)囊?成為激光成像系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)的一個(gè)主要方向。本課題以搭載嵌入式Linux操作系統(tǒng)的ARM計(jì)算機(jī)模塊為核心控制器,選擇1.55μm的脈沖激光器作為激光發(fā)射源,采用脈沖測(cè)距方法,以TDC-GP22為時(shí)間間隔測(cè)量單元,并結(jié)合二維振鏡掃描技術(shù)構(gòu)建激光成像測(cè)量控制系統(tǒng),以完成對(duì)被測(cè)對(duì)象的三維信息的獲取。論文首先介紹了激光成像系統(tǒng)的基本理論體系,詳細(xì)討論了脈沖激光發(fā)射接收,激光掃描成像和高精度時(shí)間間隔測(cè)量原理,并結(jié)合實(shí)際需要和應(yīng)用環(huán)境給出了系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo),確定了系統(tǒng)的整體方案。然后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo),深入研究了窄脈沖激光發(fā)射,脈沖激光探測(cè),二維振鏡掃描和TDC時(shí)間間隔測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù),完成了相關(guān)電路的仿真和具體實(shí)現(xiàn),并測(cè)試了窄脈沖信號(hào)發(fā)生等關(guān)鍵電路的性能指標(biāo)。最后在裁剪和移植的嵌入式Linux操作系統(tǒng)上完成了激光重頻觸發(fā),二維振鏡掃描,程控增益控制,TDC時(shí)間間隔測(cè)量和網(wǎng)絡(luò)通信的內(nèi)核態(tài)驅(qū)動(dòng)程序,在相應(yīng)用戶態(tài)應(yīng)用程序控制下實(shí)現(xiàn)了底層硬件的驅(qū)動(dòng)控制。在系統(tǒng)搭建完成并調(diào)試成功后,進(jìn)行了測(cè)距實(shí)驗(yàn)和成像實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)的測(cè)距誤差為6.5cm,對(duì)典型物體的成像結(jié)果清晰,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：激光成像 ARM 脈沖測(cè)距 振鏡掃描 TDC-GP22 嵌入式Linux
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN249;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析9-10
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容10-12
• 第2章 激光成像系統(tǒng)原理及總體方案12-26
• 2.1 激光成像系統(tǒng)的測(cè)距原理12-16
• 2.1.1 脈沖式激光測(cè)距原理12-14
• 2.1.2 相位式激光測(cè)距原理14-16
• 2.2 激光成像原理16-19
• 2.2.1 激光成像方法16-17
• 2.2.2 激光掃描成像原理17-19
• 2.3 時(shí)刻鑒別原理19-21
• 2.4 時(shí)間間隔測(cè)量原理21-23
• 2.5 激光成像系統(tǒng)的總體方案23-25
• 2.5.1 激光成像系統(tǒng)技術(shù)要求23
• 2.5.2 激光成像系統(tǒng)的組成23-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第3章 脈沖激光信號(hào)發(fā)射與接收26-37
• 3.1 脈沖激光發(fā)射電路26-31
• 3.1.1 窄脈沖信號(hào)發(fā)生電路26-29
• 3.1.2 脈沖激光器驅(qū)動(dòng)電路29-30
• 3.1.3 脈沖激光器驅(qū)動(dòng)電路仿真30-31
• 3.2 脈沖激光接收電路31-36
• 3.2.1 光電探測(cè)器選型31-32
• 3.2.2 程控增益放大電路32-34
• 3.2.3 峰值保持電路34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 脈沖激光掃描成像37-50
• 4.1 二維振鏡掃描控制37-44
• 4.1.1 二維振鏡選型及分析37-38
• 4.1.2 二維振鏡控制電路38-40
• 4.1.3 掃描圖形失真及矯正40-44
• 4.2 高精度時(shí)間間隔測(cè)量44-49
• 4.2.1 時(shí)刻鑒別電路44-46
• 4.2.2 高精度時(shí)間間隔測(cè)量電路46-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第5章 嵌入式軟件及實(shí)驗(yàn)分析50-72
• 5.1 嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境50-54
• 5.1.1 Linux操作系統(tǒng)介紹50-51
• 5.1.2 Linux驅(qū)動(dòng)程序介紹51-53
• 5.1.3 Colibri i.MX 6 計(jì)算機(jī)模塊介紹53-54
• 5.2 嵌入式軟件程序設(shè)計(jì)54-62
• 5.2.1 激光成像系統(tǒng)軟件工作流程54-55
• 5.2.2 窄脈沖激光信號(hào)發(fā)生控制55-57
• 5.2.3 二維掃描振鏡控制57-58
• 5.2.4 程控增益控制58-59
• 5.2.5 TDC時(shí)間間隔測(cè)量控制59-62
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-71
• 5.3.1 測(cè)距實(shí)驗(yàn)62-64
• 5.3.2 成像實(shí)驗(yàn)64-66
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析66-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 致謝79

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫文勝;樊冰;劉瑋;;激光成像校準(zhǔn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J];光學(xué)儀器;2006年05期

2 張曉鵬;徐鵬;趙銘軍;周勝利;;激光成像系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究[J];航天返回與遙感;2009年02期

3 羊毅;丁全心;張春風(fēng);;機(jī)載激光成像技術(shù)新進(jìn)展[J];紅外與激光工程;2011年04期

4 胡正榮,劉雪明,譚志飛,鄭宇;水下激光成像發(fā)展現(xiàn)狀及主要參數(shù)的理論計(jì)算[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);1997年S2期

5 劉雪明,胡正榮,譚志飛;同步掃描水下激光成像系統(tǒng)主要光學(xué)參數(shù)的理論分析[J];電子器件;1997年03期

6 ;減壓病診斷激光成像系統(tǒng)[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2008年01期

7 吳劍敏;;激光成像技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];上海電力;2008年02期

8 譚雪春;;凝視型激光成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J];吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào);2013年12期

9 ;光學(xué)系統(tǒng)、成像與分析[J];中國(guó)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2000年05期

10 劉雪明,張明德,孫小菡;一種新型水下激光成像系統(tǒng)[J];中國(guó)激光;2000年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫超;王亮;;激光成像技術(shù)在高度測(cè)量中的應(yīng)用[A];2007年先進(jìn)激光技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2007年

2 孫劍峰;王雪峰;王騏;;基于激光成像圖像雷達(dá)的量子遺傳搜索算法[A];魯豫贛黑蘇五省光學(xué)（激光）學(xué)會(huì)2011學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2011年

3 李思寧;劉金波;王潛;王騏;;大視場(chǎng)條件下非掃描激光成像系統(tǒng)性能分析[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

4 魏宇飛;費(fèi)錦東;;動(dòng)目標(biāo)主動(dòng)激光成像探測(cè)技術(shù)研究[A];2008年激光探測(cè)、制導(dǎo)與對(duì)抗技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

5 周勝利;徐鵬;趙銘軍;;星載激光成像雷達(dá)技術(shù)探討[A];第十二屆全國(guó)光學(xué)測(cè)試學(xué)術(shù)討論會(huì)論文（摘要集）[C];2008年

6 楊述斌;彭復(fù)員;;水下激光成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)[A];2007年光電探測(cè)與制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2007年

7 董光焰;李麗;張清源;;空間應(yīng)用的激光成像雷達(dá)技術(shù)[A];豫贛黑蘇魯五省光學(xué)（激光）學(xué)會(huì)聯(lián)合學(xué)術(shù)2012年會(huì)論文摘要集[C];2012年

8 陳慧敏;栗蘋;李昆;孫建強(qiáng);郭渭榮;;基于不同作用體制下的非掃描激光成像雷達(dá)探測(cè)技術(shù)[A];2007年先進(jìn)激光技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2007年

9 呂華;蘇建忠;;無掃描四維激光成像技術(shù)研究[A];2007年先進(jìn)激光技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2007年

10 李旭;龔俊斌;周志偉;;激光成像雷達(dá)回波數(shù)字化技術(shù)[A];2007年先進(jìn)激光技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 楊百熊 葛雪峰;電腦分色 激光成像[N];中國(guó)紡織報(bào);2000年

2 方平;李朝輝;我國(guó)直接制網(wǎng)技術(shù)方興未艾[N];中國(guó)紡織報(bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孫晶華;提高水下激光成像襯度的方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 孫少華;基于ARM的激光成像測(cè)量控制系統(tǒng)研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 徐天賜;水下目標(biāo)激光成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)及研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

3 張格;激光成像雷達(dá)技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

4 王艷平;高分辨率激光成像技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2006年

5 王繼源;水下激光成像系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2013年

6 閆旭;選通型激光成像觸控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和精度研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 劉妍;基于距離選通激光成像的實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 于苗苗;激光成像雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)技術(shù)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

9 宋子奇;水下激光成像系統(tǒng)顯控軟件設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

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