基于DMD的动态场景仿真技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 黄新栋 |
| 答辩日期 | 2009-05-31 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 汤心溢 |
| 关键词 | Dmd器件 红外仿真 Fpga Pcie 光纤 Usb |
| 学位专业 | 电路与系统 |
| 英文摘要 | 红外动态场景仿真技术是目前国内外研究的热点，红外仿真系统可用于红外成像系统的设计、分析、训练、测试和评估，具有方便、安全、低耗等优点，许多国家都投入大量的资金进行该技术的研究开发。 红外仿真系统主要包括红外图像生成系统、红外图像投影系统（包括红外图像投影器和红外光学耦合系统）和随动装置等。其中红外图像投影系统是最为核心的技术。本文分析比较了几种图像仿真系统的原理、结构和优缺点，针对当前红外系统高空间分辨率、高帧频的应用需求，开展了基于DMD的红外动态场景仿真系统的总体设计与研究。 本文构建的基于DMD的红外动态场景仿真系统，包括了投影光学系统、照明光学系统、光源、电子学平台和软件框架设计。该系统可实现1bit~16bits可编程的红外灰度图像仿真，满足了不同红外系统的需求，同时可实现8bit灰度下高达200Hz的帧频以及二进制模式下8000Hz的帧频，覆盖了当前所有主流探测器的帧频范围。 电子学系统采用FPGA为核心开发了对DMD的自主控制技术，因此可采用外同步方式实现DMD投影时间和探测器积分时间的严格同步，解决了DMD仿真中常见的图像闪烁问题。采用了PCI Express总线技术和光纤高速传输技术，解决了高帧频红外仿真图像的数据传输瓶颈。 本文还分析了DMD器件的光学特性，针对其特性设计了照明光学系统和投影光学系统，同时通过窗口置换工艺解决了DMD窗口红外透射问题，将DMD从可见光应用扩展到了中、长波红外波段。 本文在自主控制DMD的基础上提出一种通过降低空间分辨率以提高仿真图像灰度等级的技术方案。在此技术的支持下，针对红外线列扫描系统的仿真需求，分析了DMD在线列探测器仿真方面的应用，并提出了切实可行的方案。 文章最后搭建了仿真系统实验装置，对所设计的基于DMD的动态仿真系统的几个关键参数进行了测试和分析，得到了较好的结果。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-08-22 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5008]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄新栋. 基于DMD的动态场景仿真技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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