激光通信光斑图像高速采集与实时处理系统

发布时间：2021-04-30 09:16

　　为了解决激光通信系统中对信标光捕获、跟踪与对准的高实时性技术难题,设计了基于FPGA的高速激光光斑采集与处理系统。首先,采用高速摄像机与FPGA设计了激光光斑采集与处理硬件电路。然后,采用中值滤波与形态学滤波对图像进行背景抑制和目标增强。最后,对滤波后的图像分别计算光斑的形心和质心,并通过加权平均后将光斑中心位置传输至控制系统中,控制快速反射镜完成对目标的跟踪。所设计系统的实时提取像素分辨率为256×256,帧频为10 000 Hz。实验结果表明,所设计系统能够对包含激光光斑目标的超高帧频图像进行实时处理,能够提高基于快速反射镜的闭环控制带宽。 

【文章来源】：应用激光. 2020,40(01)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【文章目录】：
0 引言
1 系统硬件设计
2 基于图像预处理的光斑中心计算
    2.1 预处理运算
    2.2 定位运算
3 实验结果及分析
    3.1 实验平台搭建
    3.2 快速扰动光斑实验
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的实时MIPI CSI-2图像采集与处理系统[J]. 李先友,赵曙光,段永成,王建强.  电子技术应用. 2019(01)
[2]HDR图像色调映射的自适应色彩调节算法[J]. 陈文艺,张龙,杨辉.  电子技术应用. 2018(11)
[3]基于卷积神经网络的图像着色[J]. 徐中辉,吕维帅.  电子技术应用. 2018(10)
[4]“激光通信光学有效载荷”计划——美国星地激光通信演示验证[J]. 朱贵伟.  国际太空. 2015(01)
[5]空间激光通信发展概述[J]. 吴从均,颜昌翔,高志良.  中国光学. 2013(05)
[6]捕获、跟踪、瞄准系统中光斑探测相机的定位精度[J]. 钱锋,贾建军,张亮,王建宇.  中国激光. 2013(02)
[7]采用剪切波变换的红外弱小目标背景抑制[J]. 秦翰林,李佳,周慧鑫,赖睿,刘上乾.  红外与毫米波学报. 2011(02)
[8]一种改进的自适应各向异性LOG算子[J]. 关斌.  科学技术与工程. 2010(12)
[9]光斑质心亚像素定位误差的实验研究[J]. 陈运锦,冯莹,魏立安,赵辉,朱志武.  光电工程. 2010(02)
[10]互补金属氧化物半导体图像传感器亚像元细分精度实验研究[J]. 刘智,翟林培,郝志航.  中国激光. 2007(01)

博士论文
[1]星间激光通信中链路性能及通信性能优化研究[D]. 李鑫.哈尔滨工业大学 2013

硕士论文
[1]应用于图像处理的中值滤波改进算法[D]. 周杰.北京邮电大学 2007



本文编号：3169252