小型化嵌入式二维自准直仪的研究

发布时间：2024-05-12 08:12

　　自准直仪是一种利用光学自准直成像原理,用于小角度测量或者转化为小角度测量的精密测量仪器。目前广泛应用的光电自准直仪需要通过接口与专用上位机进行交互通信,以完成图像数据的处理和测量结果的显示。此外,由于其自身体积较大的原因,在空间狭小等一些特定的工作现场难以完成测量任务。因此有必要研制一种一体化的小型自准直仪。本文“小型化嵌入式二维自准直仪的研究”,在对自准直仪设计模型研究的基础上,分析因自准直仪小型化所造成的设计难点,提出运用高集成度嵌入式主控电路代替传统上位机的方法,结合摄远型光学系统,达到小型化的目的,工程样机的光机电控一体化结构尺寸不大于200mm × 120mm × 80mm。本文所做的具体工作主要有以下4个方面:1、采用CMOS图像传感器CMV4000作为光电转换器件,在FPGA硬件平台上完成CMV4000的驱动和LVDS高速通道输出数据的串并转换与自校准,通过乒乓操作完成了图像传感器4个数据通道的并行输出,实现了数据的流水线式处理和完整组合;2、设计了基于FPGA的高集成度嵌入式主控电路,实现了图像传感器的驱动控制、图像数据处理、失准角计算及数据显示等全部功能,整个系统不需...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－２小型化嵌入式二维自准直仪组成框图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ?ｅｍｂｅｄｄｅｄ?ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ａｕｔｏｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ??

图２－２小型化嵌入式二维自准直仪组成框图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ?ｅｍｂｅｄｄｅｄ?ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ａｕｔｏｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ??小型化嵌入式二自准直仪组成如图２－２所示。其主要由光学系统、测量系统两??大....

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图２－６阵列式ＬＥＤ布局图??Ｆｉｇ．?２－６?Ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ａｒｒａｙ?ＬＥＤ??９颗阵列式ＬＥＤ分为三组，即图２－６中Ａ、Ｂ、Ｃ三组，其中Ｂ和Ｃ组灯都弯??向Ａ灯的正前方，以达到会聚光能量的目的。发光源采用这种设计有以下好处：??高性能ＬＥＤ自身均匀性较好，采用阵列式分....

图２－６阵列式ＬＥＤ布局图??Ｆｉｇ．?２－６?Ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ａｒｒａｙ?ＬＥＤ??９颗阵列式ＬＥＤ分为三组，即图２－６中Ａ、Ｂ、Ｃ三组，其中Ｂ和Ｃ组灯都弯??向Ａ灯的正前方，以达到会聚光能量的目的

ｒｉ?ｒ＊??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ｝??图２－５?ＣＭＶ４０００图像传感器光谱响应曲线［２１］??Ｆｉｇ．２－５?ＣＭＶ４０００?ｉｍａｇｅ?ｓｅｎｓｏｒ’ｓ?ｓｐｅｃｔｒａｌ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｃｕｒｖｅ?［２１】??如图２－６所示，采用９颗ＬＥＤ成阵列式分布。??—?....

图２－７?ＬＥＤ稳恒功率控制电路功能框图??Ｆｉ．?２－７?Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?Ｂｌｏｃｋ?Ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ＬＥＤ?Ｓｔａｂｌｅ?Ｐｏｗｅｒ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｃｉｒｃｕｉｔ??

图２－７?ＬＥＤ稳恒功率控制电路功能框图??Ｆｉｇ．?２－７?Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?Ｂｌｏｃｋ?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＬＥＤ?Ｓｔａｂｌｅ?Ｐｏｗｅｒ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｃｉｒｃｕｉｔ??如图２－７所示，经过分光处理后，有部分ＬＥＤ光源被光电二极管接收，经过??Ｉ－Ｖ变换及电压反馈....

本文编号：3971107