[发明专利]一种基于SOC的红外热成像网络传输系统

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种基于SOC的红外热成像网络传输系统，属于光电产品应用技术领域。

背景技术

红外热成像技术是利用红外探测器被动接受目标物体的红外辐射，将红外辐射信号转换为可测量的电信号，具有距离远、隐蔽性强、不容易自我暴露和抗干扰能力强的优点，可以实现观瞄、预警、目标跟踪、测温等功能；传统的红外热像仪数据无法及时归总，不能在线实时监测，因此实现基于网络的红外视频传输方式具有一定的研究意义和较高的实用价值。

发明内容

本发明提供了一种基于SOC的红外热成像网络传输系统，以解决现有的红外热成像系统体积大、可移植性差、无法及时归总和不能实时监测的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于SOC的红外热成像网络传输系统，所述系统包括：红外探测器、偏压产生电路、模拟信号调制单元、SOC、DDR、FLASH、温控模块、电机模块、网络传输模块、SD卡。所述红外探测器的输入端与偏压产生电路的输出端连接，红外探测器的输出端分别与模拟信号调制单元和温控模块的输入端连接，模拟信号调制单元和温控模块的输出端分别与SOC中FPGA的输入端连接，FPGA的输出端分别与偏压产生电路和电机模块的输入端连接，SOC中HPS的输出端与网络传输模块连接。

本发明的工作原理及过程是：整个系统中首先SOC芯片中的FPGA部分为非制冷红外探测器提供偏置电压和时序驱动，探测器在正常工作的情况下吸收被测目标的红外辐射，并通过内部结构转换成模拟电信号输出，模拟电信号经过运算放大器放大，在将放大后的单端信号转差分输出，之后经过A/D转换器转换为数字电信号送入到FPGA处理器中，FPGA处理器对送来的红外图像信号采用硬件逻辑算法进行基于流水线结构的红外图像预处理，这些处理包括非均匀性校正、盲元补偿、图像增强等，在处理过程中，DDR存储器用来存储图像数据，FLASH存储器用来存储一些非均匀校正参数以及其他需要掉电存储的数据，在完成各项时序控制和红外图像实时处理后，通过SOC芯片内部总线AXI Bridge将实时处理后的红外图像传输到HPS，HPS部分搭建嵌入式操作系统Linux，为了启动Linux操作系统，将Preloader源代码、U-boot的镜像文件、编译的内核和制作好的根文件系统分别写入到SD卡中，将SD卡插入到SOC上，上电后即可启动，之后编写基于Socket的网络传输软件将图像数据发送给网络，在PC的浏览器地址栏输入目标板的IP地址，成功连接视频服务器后，显示服务器中已经编好的HTML页面，然后清新的显示实时的红外图像。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：体积小、实时性高、算法可移植性高、能在恶劣环境下对被测目标进行实时检测，成像质量清晰稳定，并且能够通过网络传输技术将处理后的红外图像无压缩的传给PC的浏览器的页面进行实时显示和控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的红外探测器的结构图。

图3为本发明的偏压产生电路中数模转换器的结构图。

图4为本发明的偏压产生电路中四个低噪声运算放大器的结构图。

其中(a)产生偏置电压VVSK，(b)产生偏置电压VGSK，(c)产生偏置电压VBUS，(d)产生偏置电压VGFID。

图5为本发明的模拟信号调制单元中运算放大器的结构图。

图6为本发明的模拟信号调制单元中单端转差分电路的结构图。

图7为本发明的模拟信号调制单元中A/D转换电路的结构图。

图8为本发明的温控模块的结构图。

图9为本发明的电机模块的结构图。

具体实施方式

为了能够更清楚地阐述本发明的特点和工作基本原理，以下结合附图及实施例，对本发明进行说明。

本发明的实施例提供了一种基于SOC的红外热成像网络传输系统，如图1所示，包括红外探测器、偏压产生电路、模拟信号调制单元、SOC、DDR、FLASH、温控模块、电机模块、网络传输模块、SD卡。所述红外探测器的输入端与偏压产生电路的输出端连接，红外探测器的输出端分别与模拟信号调制单元和温控模块的输入端连接，模拟信号调制单元和温控模块的输出端分别与SOC中FPGA的输入端连接，FPGA的输出端分别与偏压产生电路和电机模块的输入端连接，SOC中HPS的输出端与网络传输模块连接