红外夜视仪光电成像系统电路设计.pdfVIP

：垒!l兰生!翌!竺 红外夜视仪光电成像系统电路设计 optoelectronics circuit Night-visiongoggles imagingsystemsdesigning 杨景芝 YANG Jing．zhi (莱芜职业技术学院。莱芜271100) 摘要：近年来，红外夜视仪在商业上和军事上运用都较为广泛，其成像系统主要包括红外光学系 统、红外焦平面阵列、温度稳定仪、驱动电路、图像处理器、视频合成和视频显示驱动电路 等。本文对于红外夜视仪成像系统的主要电路系统进行了分析，并且对实时图像处理功能进 行了进一步的研究。 关键词：红外线热成像系统；图像处理；设计；DSP；FPGA；串口通讯 文献标识码：B 009-01 55-03 中图分类号：TN492 文章编号：1 34(2011)3(下)一01 Doi：10．3969／J．issn．1009-01 34．2011．3(下)．52 0引言 的空间分布，其辐射亮度的分布主要由被观测景 物的温度和发射率决定的，因此红外图像近似反 夜视技术是借助于光电成象器件实现夜间观察 映了景物温度差或是辐射差。但是，目标和背景 的一种光电技术。红外夜视技术分为主动红外夜视 的红外辐射经过一个过程以后才能被转换成为红 技术和被动红外夜视技术。主动红外夜视技术是通 外图像。 过主动照射并利用目标反射红外源的红外光来实施 观察的夜视技术，对应装备为主动红外夜视仪。红 2红外夜视仪的成像系统主要技术 外夜视镜又分两种，一种是主动式的，一种是被动 分析 式的，主动式的就是夜视镜发出一束红外线，照到 2．1成像视频检测板 物体上再反射回来，相当于手电筒；被动式的则是 数字电视设备、系统之间的传输一般使用 把物体自身发出的红外线放大转化为可见光。 SDV(SefialDigitalvideo)信号，接口采用串行 1红外夜视仪的成像系统基本理论 数字接口SDI，为了实现对图像编辑的后续处 分析 理，需要将串行数字信号转换为并行数字信号， 1．1红外辐射特性 虽然目前FPGA也可以支持高速接口，但是成本 自然界中任何温度高于绝对温度的物体都会 较高，而且设计复杂，可靠性不高，另外考虑到 向周围发送热量，我们称之为热辐射，红外辐射 以后高清节目的扩展，因此本课题使用的数字检 就是这些热辐射中的一种，这是一种不可见光， 其强度与光谱造成差异的原因主要是物体的辐射 出，FPGA进行检测，如图1所示。 温度，所以其探测的原理就是每个目标不同的辐 射温度来选择不同波段的探测器。 1．2红外光学系统