多光谱偏振成像侦察系统组成、工作原理及设计方案介绍.doc
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1、多光谱偏振成像侦察系统组成、工作原理及设计方案介绍引言与常规光强度成像探测技术相比,偏振成像侦察技术在识别伪装目标、目标细节特征获取、抑制大气背景噪声和提高目标探测距离等方面具有明显优势。由于受到大气、环境等因素的影响,对恶劣环境下的远距离目标成像中的常规光强度成像方式存在探测距离近、识别伪装效果差、去雾能力弱等不足,难以适应现代战争作战要求,急需研究新的成像侦察技术,以提高恶劣环境下远距离目标的信噪比,加大探测距离,实现对目标的有效侦察。本文设计的系统主要解决电控变焦、多偏振方向快速准确定位、长焦偏振光学系统设计等关键技术问题,研制多光谱偏振成像侦察系统,应用于远距离目标的侦察。1 系统组成
2、及工作原理该系统由微控制器、图像采集、串口通信、图像处理和上位机显示等几部分组成,如图1所示。本设计以单片机为主控芯片,以PC104平台为上位机,完成电子对焦、调焦、变光圈、数据处理、显示、通信等功能。系统的工作流程如下:首先,在系统开机时设定系统的工作方式;然后,通过操作面板上的变焦、对焦和变光圈的控制按钮,输入给单片机,单片机对变焦电路进行控制。同时,通过通信电路发送曝光时间调整命令至PC104,对曝光量进行调整,通过显示模块显示当前相机状态;当偏振图像符合要求时,通过操作面板上的图像处理和保存功能将采集和处理的数据通过存储电路存储到16 GB的FLASH中。11 PC104模块PC104
3、嵌入式计算机诞生于20世纪80年代末,1992年被正式接纳为IEEE P9961标准。它在90 mm96 mm的规格上集成了,PC的大部分功能,一方面继承所有PC资源,另一方面又对普通PC加以改革和重新规划,具有体积小、功耗低、工作温度宽、可靠性高等特点以及系统抗振性强、支持带电拔插、可维护性高、支持后IO板走线、方便配线、散热性好、电气特性更好等优点,适合嵌入式控制领域,被大量用于车载系统、机载设备、电力控制、医疗仪器、智能交通、通信设备、视频监控、军用电子装备等领域。12 RS 232串口通信标准RS 232由美国电子工业协会(EIA)制定,是目前应用最广泛的异步串行通信标准总线,已成为数
4、据终端设备与计算机和数据通信设备的接口标准。该标准适用于数据传输速率在020 Kbs范围内的通信,是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。其工作电平规定如下:对于数据信号,电平低于-3 V为“1”;电平高于+3 V为“0”;对于控制信号,电平高于+3 V为“有效信号”,电平低于-3 V为“无效信号”。其串行口的9根针脚功能有其固定的定义。实际应用中,只要用RXD,TXD和GND三条数据线即可。13 STC89C52RCSTC89C52RC是一款低功耗、高性能CMOS工艺8位微控制器,携有8K在系统可编程FLASH存储器。与80C51产品指令和引脚完全兼容。使其能为众多嵌入式控制应用系统提
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