無源毫米波成像系統(tǒng)伺服單元設(shè)計及圖像校正算法研究.pdf

1、毫米波能穿過紙板、木材、服裝、霧、云、火焰等,同時金屬物品和非金屬物品輻射的毫米波能量差異明顯。無源毫米波成像系統(tǒng)通過采集場景中不同部位的毫米波輻射能量實(shí)現(xiàn)成像,這種成像方式能探測到人體攜帶的隱匿金屬物品,同時不會對人體產(chǎn)生輻射傷害,能很好地應(yīng)用在機(jī)場等公共場所人體安檢。在無源毫米波成像系統(tǒng)中,單通道機(jī)械二維掃描成像實(shí)現(xiàn)簡單、成本低,但成像實(shí)時性差,誤差大;焦平面面陣凝視成像不需要機(jī)械掃描、實(shí)時性性好,但通道陣列的一致性設(shè)計難度大,現(xiàn)有

2、工藝水平很難達(dá)到預(yù)定效果。焦平面線陣掃描成像,采用多個通道和透鏡組成焦平面線陣,通過俯仰擺鏡快掃,實(shí)現(xiàn)二維成像,以較小的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和成本,實(shí)現(xiàn)較大的成像范圍和較高的成像速率,現(xiàn)階段可實(shí)現(xiàn)性最高。
　　本文依托具體的科研項目,綜合權(quán)衡成像實(shí)時性、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度、裝備成本等工程因素,探討無源毫米波成像系統(tǒng)的系統(tǒng)體制,研究快速可靠的掃描方式,并工程實(shí)現(xiàn)。具體工作如下:
　　1.研究了無源毫米波成像系統(tǒng)總體方案,分析系統(tǒng)體制,研究成像速

3、率、掃描范圍、目標(biāo)移動速度、通道積分時間等技術(shù)指標(biāo)間的相互制約關(guān)系。
　　2.針對系統(tǒng)具體應(yīng)用,研究了擺鏡快掃過程中加減速運(yùn)動模型;根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)要求,研究了伺服機(jī)構(gòu)總體方案,分析伺服單元中機(jī)械結(jié)構(gòu)、電機(jī)、位置傳感器、控制器硬件等部件的技術(shù)指標(biāo),并分別完成了選型,給出伺服單元工程實(shí)現(xiàn)方案。
　　3.設(shè)計了基于DSP TMS320F28335伺服電機(jī)控制器,完成原理圖和PCB設(shè)計,并對各接口電路進(jìn)行了調(diào)試,分析前期實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中伺服