红外图像注入系统的设计及实现

论文摘要

红外告警图像处理系统在交付用户使用之前，必须完成对红外告警设备的检测，而对设备的检测需要外部红外威胁环境的紧密配合。如通过现场试验来构建威胁环境，不仅成本很大，且不可能实现全面的检测。为了解决这一问题，本课题决定采用图像注入的方法来构建威胁环境。根据数据传输速率要求，考虑到注入过程中图像数据的存储大小，结合红外告警图像处理系统注入接口标准，通过对几种常用接口的优缺点分析，设计并实现了基于USB2.0与FPGA的红外图像注入系统。注入系统采用CY7C68013A作为USB接口的控制芯片，在上位机中开发了与之对应的驱动程序及客户程序；考虑到图像数据传输过程中速度不同步的问题，采用由FPGA控制的两片SRAM组成的双缓存结构对图像数据进行缓存，系统与红外告警系统间的通信要求采用Camera Link标准，因此设计中图像数据最终以Camera Link接口的形式送出。通过系统的硬件设计和软件调试，最终实现试验场景图像的实时注入，测得系统的最大注入速度为22MB/s。试验结果表明：注入系统满足设备检测过程中的红外威胁环境的构建要求，目前所设计的系统在进行红外凝视成像仿真试验中运行良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究的意义
• 1.4 作者主要工作
• 第2章 红外图像注入系统的整体设计
• 2.1 红外告警系统的运行模式
• 2.2 红外图像注入系统的工作模式
• 2.3 红外图像注入系统的整体设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 红外图像注入系统的硬件设计
• 3.1 红外图像注入系统的硬件结构
• 3.2 FPGA 主控模块的硬件电路设计
• 3.3 USB2.0 通信接口
• 3.4 SRAM 接口电路设计
• 3.5 Camera Link 接口设计
• 3.6 配置电路设计
• 3.7 PCB 设计
• 3.8 本章小结
• 第4章 红外图像注入系统的软件设计
• 4.1 USB 固件程序设计
• 4.2 USB 客户程序
• 4.3 FPGA 部分主控程序
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统调试及仿真
• 5.1 硬件调试
• 5.2 软件调试
• 5.3 仿真测试
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在学期间学术成果情况
• 指导教师及作者简介
• 致谢