ARM+FPGA红外热像仪系统设计：低成本与高精度

"基于ARM和FPGA的红外热像仪系统设计与研究" 本文主要探讨了一种基于ARM处理器和FPGA（Field-Programmable Gate Array）的红外热像仪系统设计方法，旨在解决传统红外热像仪采用红外焦平面传感器（IRFPA）导致的成本高昂和工作独立性差的问题。红外热成像技术是一种非接触式的测温手段，能实时显示物体表面的温度分布，广泛应用于科研、军事、工业检测等领域。 文章指出，为了降低成本并提高系统的工作效率，该系统采用了阵列式红外传感器替代昂贵的红外焦平面传感器。ARM处理器被用作计算协处理单元，负责数据处理和控制任务，而FPGA则承担图像核心处理任务，如图像采集、信号调理和实时图像处理等。通过这种方式，可以有效地分担处理负载，降低系统的复杂度。 在图像处理方面，作者设计了一种基于温度值的灰度图像生成与增强算法。这种算法能够将传感器获取的温度数据转化为可视化的灰度图像，并通过图像增强提升热像的清晰度和对比度。实验结果显示，该系统能够达到0.1℃的测温精度，刷新帧率为30Hz，这证明了所采用的算法在实际应用中的有效性和系统设计的合理性。 关键词涉及到的技术点包括： 1. 红外热像仪：一种利用红外辐射原理探测物体温度的设备，通过捕捉热图像来分析温度分布。 2. ARM处理器：一种广泛应用的微处理器架构，以其低功耗、高性能的特点适合于嵌入式系统。 3. FPGA：可编程逻辑器件，能根据需求配置为不同的数字逻辑电路，常用于实现复杂的硬件加速功能。 4. 图像处理：涉及图像的采集、转换、增强和分析等一系列操作，以提高图像质量和提取有用信息。 中图分类号 TN216 指的是电子测量技术领域，文献标识码 A 表示这是一篇学术研究论文，国家标准学科分类代码 460.40 涉及的是电子学与固体电子学。 这篇论文详细介绍了如何利用ARM和FPGA构建一个高效、低成本的红外热像仪系统，通过优化硬件架构和图像处理算法，实现了高精度和高刷新率的热成像性能。这一设计对于红外热像仪技术的发展具有重要的实践意义和理论价值。