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红外成像技术是将物体表面的温度辐射转换成可视的热场分布图像。其特点是被动地、全天候地将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。红外成像技术最早应用于军事方面,但近几年由于非制冷红外焦平面制造技术的发展、价格的下降等因素的影响,这种技术逐渐从军事领域扩展到了民用领域。尤其是在安防、森林防火、电力监测、化工制造、医疗监测等方面得到了极大的发展。由于应用场合的多样化,红外热像仪的便携性就显得意义重大了。论文介绍了红外成像技术的原理、应用以及发展现状。根据红外图像的处理能力分析与系统组成方案的比较,选定了手持红外热像仪采用了ARM+FPGA的硬件方案。论文简单介绍了系统采用的320×240非制冷红外探测器,并针对其工作特点设计了非制冷红外探测器的驱动电路、FPGA信号处理电路以及ARM主控电路。驱动电路包括了精准偏置电压源、模数转换电路、温度控制电路及时序驱动电路保证探测器的正常工作。ADC输出的14bit红外图像数据经过Altera公司Cyclone III系列FPGA EP3C40U484C7N进行整形与预处理,由SRAM进行缓存并上传到ARM11控制器S3C6410完成红外图像的显示与温度测量。S3C6410作为系统核心处理器,不仅完成了红外图像的增强与测温,还提供了丰富的接口,使红外热像仪操作界面更加人性化。系统构成方案的两大模块FPGA与ARM11间的握手通信是系统的难点之一。红外图像数据由FPGA上传到ARM的速率是红外图像显示流畅的关键,论文详细讲述了FPGA与ARM的通信协议。随后论文介绍了红外热像仪的系统的仿真与测试,对系统硬件的抗干扰、噪声、传输速率、功耗等做了相应的处理以确保系统的稳定性。论文最后对系统整体结构以及红外热像仪的工作状况进行了展示。