[发明专利]一种嵌入式NEXT系列手持激光成像系统

权利要求书

1.一种嵌入式NEXT系列手持激光成像系统，其特征在于该系统由FPGA主控芯片、激光器、供电电池、选通型ICCD、复位及时钟电路、SDRAM芯片、LG910驱动电路、电动扩束镜、电动二可变镜头、液晶显示器构成；PGA主控芯片首先控制激光器向被探测区域发出激光束，进而通过LG910驱动电路控制电动扩束镜将激光器发射出来的激光束扩束成均匀的亮斑并压缩激光束发散角，同时控制电动二可变镜头完成镜头的变焦和对焦过程，通过同步控制激光器与像增强器的开启和关闭时间，选通型ICCD可以有选择地接收目标反射光而有效地滤除掉水体后向散射的杂散光，有效提升系统的探测距离和成像对比度，最终将目标的图像通过液晶显示器进行显示；所述FPGA主控芯片与复位及时钟电路、SDRAM芯片、LG910驱动电路通过双向端口进行连接；激光器通过接口电路与FPGA主控芯片相连；供电电池的输出端接到FPGA主控芯片上；选通型ICCD通过RS232接口与FPGA主控芯片进行连接；电动扩束镜以及电动二可变镜头与LG910驱动电路连接；液晶显示器通过液晶驱动板与FPGA主控芯片进行连接。

2.如权利要求1所述的激光成像系统，其征在于，所述FPGA主控芯片FPGA选用Xilinx公司的Spartan3系列的XC3S400作为系统的核心控制芯片，用于整个系统的数据交换与控制；所述激光器采用北京榜首公司的YAG被动调Q激光器，用于向目标区域发出激光束；所述供电电池用于为整个系统提供电能；所述的选通型ICCD用于选择性地接收目标反射光而有效地滤除掉水体后向散射的杂散光；所述复位及时钟电路分别用于确保整个电路系统在安全的状态下复位以及保持FPGA系统有条不紊的自动工作；所述SDRAM芯片用于系统的缓存；所述LG910驱动电路用于驱动电动扩束镜以及电动二可变镜头工作；所述电动扩束镜用于将激光器发射出来的激光束扩束成均匀的亮斑并压缩激光束发散角；所述电动二可变镜头采用日本富士能(FUJINON)D8×7.8HA-YE2型产品，用于完成镜头的变焦和对焦过程；所述液晶显示器选用INNOLUX公司的AT050TN22型产品，在50MLXD液晶驱动板的作用下完成图像的显示。

3.如权利要求2所述的选通型ICCD，其特征在于，所述选通型ICCD由低照度CCD、选通型像增强器和选通电源构成，所述低照度CCD采用美国Pulnix公司型号为TM-300NIR的CCD，该CCD能够输出752H×582V的CCIR格式的视频信号；所述选通型像增强器与低照度CCD之间通过中继透镜光学耦合而成，该像增强器为直径18mm的微光选通型像增强器，其阴极门宽、阴极延迟和MCP增益可以通过配套的选通电源进行控制；所述选通电源选用昆明晨昊科技有限公司生产的PS56M-5型选通电源，该设备用于ICCD中像管供电并控制像管的阴极门宽度、阴极延迟以及MCP增益参数，本发明中的选通电源的阴极门宽和阴极延迟步进间距为5ns，具有外部触发工作方式。

4.如权利要求1所述的激光成像系统，其特征在于，所述该嵌入式手持激光成像系统的输入控制模块流程如下所示：

步骤1、程序开始；

步骤2、时钟初始化，端口初始化、变量初始化；

步骤3、等待接收按键输入的控制信号；

步骤4、判断所接收到的信号；

步骤5、选择执行对焦控制程序，变焦控制程序、延迟时间控制程序或者选通门宽控制程序，进一步执行步骤3；

所述嵌入式手持激光成像系统的扩束镜及电动二可变镜头的马达驱动模块流程如下所示：

步骤1、程序开始；

步骤2、判断所接收到的信号，选择执行步骤3、步骤4、步骤5；

步骤3、读取focus_p和focus_m的值，进一步执行步骤6；

步骤4、读取zoom_p和zoom_m的值，进一步执行步骤7；

步骤5、读取beam_p和beam_m的值，进一步执行步骤8；

步骤6、完成驱动镜头对焦，进一步执行步骤9；

步骤7、完成驱动镜头变焦，进一步执行步骤9；

步骤8、完成驱动扩束镜变倍，进一步执行步骤9；

步骤9、退出子程序；

所述该嵌入式手持激光成像系统的串口通信模块流程如下所示：

步骤1、等待接收数据；

步骤2、判断数据是否到来，是则执行步骤3，否则执行步骤1；

步骤3、判断数据是否符合协议要求是则执行步骤4，否则执行步骤1；

步骤4、进入使能发送模式；

步骤5、发送控制指令；

步骤6、判断是否发送完毕，是则执行步骤7，否则执行步骤5；

步骤7、关闭发送模式，进一步执行步骤1。