距离选通成像高精度触控技术研究

发布时间：2017-09-28 04:14

  本文关键词：距离选通成像高精度触控技术研究

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【摘要】：激光成像技术是一门综合学科,涉及到物理、精密仪器和图像处理等专业知识,它利用激光作为光源进行成像。目前很多国家把激光成像看作热点的研究项目之一,各领域也已经有了基于激光成像技术的多种产品。距离选通激光成像技术是一种可以有效降低目标物体后向散射,从而有效提高成像质量的三维成像技术。本文针对时间切片成像方法,对距离选通三维激光成像的触控系统的关键技术进行了研究,提出了基于FPGA模块和延时芯片应用技术的触控系统模块方案。本文主要开展了以下几个方面的工作:首先,介绍国内外在距离选通成像技术方面的研究进展和FPGA技术的发展情况。概述了距离选通激光成像原理,在实验室现有实验条件下,测试了距离选通成像系统的电气特性参数,总结了触控时序顺序,提出触控系统的总体方案。然后,对触控系统进行了软硬件设计,包括FPGA时序模块、触控阴极门的精调电路模块。进行了触控系统模块仿真验证,接着测试触控系统硬件电路性能,借助通用仪器设备进行了门控电路调试与测试,分析了测试结果误差及抖动特性。最后,进行室外高精度触控距离选通激光成像实验。搭建距离选通成像高精度触控实验系统,记录实验数据并通过MATLAB软件分析成像精度。
【关键词】：距离选通 激光成像 时间切片 FPGA
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN249;TP391.41
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-16
• 1.1 课题的研究背景及研究的目的和意义7-8
• 1.2 国内外相关技术发展现状8-14
• 1.2.1 距离选通成像发展现状8-14
• 1.2.2 FPGA技术的发展状况14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第2章 距离选通成像理论分析16-22
• 2.1 激光雷达成像基本概念16-19
• 2.1.1 激光雷达的基本组成及功能16-17
• 2.1.2 激光雷达作用距离方程17
• 2.1.3 距离选通激光成像原理17-18
• 2.1.4 质心法18-19
• 2.2 FPGA技术19-21
• 2.2.1 FPGA的组成结构19-20
• 2.2.2 FPGA工作原理20
• 2.2.3 FPGA设计流程20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 距离选通成像触控系统设计22-34
• 3.1 距离选通成像系统电控性能测试22-25
• 3.1.1 激光器控制信号测试22
• 3.1.2 接收系统信号测试22-25
• 3.1.3 触控系统控制时序25
• 3.2 触控技术成像总体方案设计25-26
• 3.3 触控系统硬件设计26-30
• 3.3.1 FPGA电路设计26-28
• 3.3.2 精调延时电路设计28-29
• 3.3.3 驱动电路设计29-30
• 3.4 触控系统软件设计30-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 仿真与实验34-47
• 4.1 FPGA时序模块信号仿真34-37
• 4.1.1 触发激光器和相机时序仿真34-35
• 4.1.2 精调译码器仿真35-36
• 4.1.3 粗调延时仿真36-37
• 4.2 时序控制模块信号测试37-44
• 4.2.1 触发激光器和相机时序测试37
• 4.2.2 FPGA粗调控制模块测试37-39
• 4.2.3 精调电路模块测试39-44
• 4.3 距离选通成像实验44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-52
• 致谢52

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本文编号：933714