基于矢量式图形的激光演示系统设计与实现

发布时间：2017-10-07 04:35

  本文关键词：基于矢量式图形的激光演示系统设计与实现

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【摘要】：激光演示技术是通过改变激光束在空间行进的轨迹,投射出各种光束、图案、文字、动画等丰富的矢量图形,从而形成独特的艺术效果。随着激光器和扫描振镜等器件的性能不断得到改善和提高,激光演示系统在易操作性、易使用性、安全性等方面也不断得到提高。当前,全彩色激光演示系统在国内应用还没有普及,国内的激光演示系统主要以单色或多色激光演示系统为主,比较好的激光演示系统主要依赖进口,并且价格昂贵,用户在购买时受到很大的限制。因此,研发一款经济、全彩色的国产化激光演示系统显得尤为重要。而且,目前主流的激光演示系统所演示的光束、文字、简单动画已不能满足未来演示复杂多样的激光图形和动画的发展趋势。本文根据现有的激光演示系统还存在的某些问题,根据色彩叠加理论,利用三基色激光光源产生的激光束叠加混合形成全彩色激光束,其行进轨迹通过设计开发出的矢量式全彩色激光演示系统控制软件进行高速控制,实现矢量图形激光演示,并最终研制出基于矢量式图形的全彩激光演示系统样机。该系统控制器能快速提取、分析处理节点颜色信息和路径坐标,并准确控制RGB激光器及高速X/Y振镜,设计高性能图像还原算法解决矢量图形演示的失真问题。系统具有声控、DMX控制等多种控制方式,可演示出比较复杂的动态图形,可用LCD显示屏或DMX512控台对矢量图演示效果进行编辑。
【关键词】：STM32 激光演示 振镜扫描 声控
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN249
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 研究的目的和意义9-10
• 1.3 激光演示系统综述10-13
• 1.3.1 激光演示的发展历史10-12
• 1.3.2 激光演示的发展趋势12-13
• 1.4 论文的主要工作及章节安排13-15
• 第二章 激光演示系统技术基础15-25
• 2.1 色度学基础15-17
• 2.1.1 混色法15-16
• 2.1.2 彩色合成原理16-17
• 2.2 扫描显示原理17-20
• 2.2.1 矢量扫描法18
• 2.2.2 光栅扫描法18-20
• 2.3 图像生成技术20-21
• 2.3.1 位图图像和矢量图像20
• 2.3.2 激光生成矢量图形20-21
• 2.4 DMX512 协议解析21-25
• 2.4.1 协议简介21
• 2.4.2 电气特性和物理层21-25
• 第三章 激光演示系统总体方案及硬件设计25-39
• 3.1 器件选型25-29
• 3.1.1 激光器及本系统激光器选型25-27
• 3.1.2 扫描器件及本系统扫描器件的选型27-29
• 3.2 系统工作原理及结构框图29-30
• 3.3 系统硬件设计30-37
• 3.3.1 振镜驱动电路设计30-31
• 3.3.2 激光器驱动电路设计31-32
• 3.3.3 DMX512 接口电路设计32-33
• 3.3.4 声音信号检测电路设计33-34
• 3.3.5 LCD显示模块设计34-35
• 3.3.6 SD卡接口电路设计35-36
• 3.3.7 电源模块设计36-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第四章 激光演示系统软件设计39-55
• 4.1 设计思路与软件工作流程39-41
• 4.1.1 设计思路39-41
• 4.1.2 软件工作流程41
• 4.2 核心算法41-46
• 4.2.1 图像还原42-44
• 4.2.2 DP压缩算法44-46
• 4.3 DMX512 接口程序设计46-47
• 4.4 播放界面管理47-53
• 4.5 系统数据传输流程53-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第五章 激光演示系统测试55-60
• 5.1 激光器光强与色彩测试55-56
• 5.2 白光合成实验56-57
• 5.3 演示系统功能测试57-58
• 5.4 本章小结58-60
• 第六章 总结与展望60-62
• 6.1 工作总结60-61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-64
• 致谢64-66
• 附录A66-68
• 附录B68-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑林;;动画激光表演系统应用市场分析[J];科技风;2016年01期

2 王立军;宁永强;秦莉;佟存柱;陈泳屹;;大功率半导体激光器研究进展[J];发光学报;2015年01期

3 韩雪冰;吴学彦;戴磊;;基于专利分析的我国固体激光器领域现状与发展对策研究[J];现代情报;2014年01期

4 张tDs，

本文编号：986987