[發明專利]一種基于SOC的紅外熱成像網絡傳輸系統

在審

• 申請號: 201810020749.0
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN107941349A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 于天河;陳鳳躍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/02;G01J5/06;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明具體涉及一種基于SOC的紅外熱成像網絡傳輸系統，屬于光電產品應用技術領域。

背景技術

紅外熱成像技術是利用紅外探測器被動接受目標物體的紅外輻射，將紅外輻射信號轉換為可測量的電信號，具有距離遠、隱蔽性強、不容易自我暴露和抗干擾能力強的優點，可以實現觀瞄、預警、目標跟蹤、測溫等功能；傳統的紅外熱像儀數據無法及時歸總，不能在線實時監測，因此實現基于網絡的紅外視頻傳輸方式具有一定的研究意義和較高的實用價值。

發明內容

本發明提供了一種基于SOC的紅外熱成像網絡傳輸系統，以解決現有的紅外熱成像系統體積大、可移植性差、無法及時歸總和不能實時監測的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于SOC的紅外熱成像網絡傳輸系統，所述系統包括：紅外探測器、偏壓產生電路、模擬信號調制單元、SOC、DDR、FLASH、溫控模塊、電機模塊、網絡傳輸模塊、SD卡。所述紅外探測器的輸入端與偏壓產生電路的輸出端連接，紅外探測器的輸出端分別與模擬信號調制單元和溫控模塊的輸入端連接，模擬信號調制單元和溫控模塊的輸出端分別與SOC中FPGA的輸入端連接，FPGA的輸出端分別與偏壓產生電路和電機模塊的輸入端連接，SOC中HPS的輸出端與網絡傳輸模塊連接。

本發明的工作原理及過程是：整個系統中首先SOC芯片中的FPGA部分為非制冷紅外探測器提供偏置電壓和時序驅動，探測器在正常工作的情況下吸收被測目標的紅外輻射，并通過內部結構轉換成模擬電信號輸出，模擬電信號經過運算放大器放大，在將放大后的單端信號轉差分輸出，之后經過A/D轉換器轉換為數字電信號送入到FPGA處理器中，FPGA處理器對送來的紅外圖像信號采用硬件邏輯算法進行基于流水線結構的紅外圖像預處理，這些處理包括非均勻性校正、盲元補償、圖像增強等，在處理過程中，DDR存儲器用來存儲圖像數據，FLASH存儲器用來存儲一些非均勻校正參數以及其他需要掉電存儲的數據，在完成各項時序控制和紅外圖像實時處理后，通過SOC芯片內部總線AXI Bridge將實時處理后的紅外圖像傳輸到HPS，HPS部分搭建嵌入式操作系統Linux，為了啟動Linux操作系統，將Preloader源代碼、U-boot的鏡像文件、編譯的內核和制作好的根文件系統分別寫入到SD卡中，將SD卡插入到SOC上，上電后即可啟動，之后編寫基于Socket的網絡傳輸軟件將圖像數據發送給網絡，在PC的瀏覽器地址欄輸入目標板的IP地址，成功連接視頻服務器后，顯示服務器中已經編好的HTML頁面，然后清新的顯示實時的紅外圖像。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：體積小、實時性高、算法可移植性高、能在惡劣環境下對被測目標進行實時檢測，成像質量清晰穩定，并且能夠通過網絡傳輸技術將處理后的紅外圖像無壓縮的傳給PC的瀏覽器的頁面進行實時顯示和控制。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的紅外探測器的結構圖。

圖3為本發明的偏壓產生電路中數模轉換器的結構圖。

圖4為本發明的偏壓產生電路中四個低噪聲運算放大器的結構圖。

其中(a)產生偏置電壓VVSK，(b)產生偏置電壓VGSK，(c)產生偏置電壓VBUS，(d)產生偏置電壓VGFID。

圖5為本發明的模擬信號調制單元中運算放大器的結構圖。

圖6為本發明的模擬信號調制單元中單端轉差分電路的結構圖。

圖7為本發明的模擬信號調制單元中A/D轉換電路的結構圖。

圖8為本發明的溫控模塊的結構圖。

圖9為本發明的電機模塊的結構圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地闡述本發明的特點和工作基本原理，以下結合附圖及實施例，對本發明進行說明。

本發明的實施例提供了一種基于SOC的紅外熱成像網絡傳輸系統，如圖1所示，包括紅外探測器、偏壓產生電路、模擬信號調制單元、SOC、DDR、FLASH、溫控模塊、電機模塊、網絡傳輸模塊、SD卡。所述紅外探測器的輸入端與偏壓產生電路的輸出端連接，紅外探測器的輸出端分別與模擬信號調制單元和溫控模塊的輸入端連接，模擬信號調制單元和溫控模塊的輸出端分別與SOC中FPGA的輸入端連接，FPGA的輸出端分別與偏壓產生電路和電機模塊的輸入端連接，SOC中HPS的輸出端與網絡傳輸模塊連接