[实用新型]可变帧频红外热像仪

说明书

技术领域

本实用新型属于电子仪器技术领域，涉及红外热成像无损检测领域，由其是复合材料内部缺陷检测，为一种可变帧频红外热像仪。

背景技术

红外热成像无损检测技术是是随着热成像技术的发展而出现的一种新型无损检测技术，利用红外热像仪将物体不可见的红外辐射信息转换成可见热图像。该技术具有检测速度快、非接触、非破坏、检测面积大、便于在线在役检测、结果直观易懂等优点，已日益成为保证产品质量和安全运行的重要手段。传统的红外热像仪帧频固定，不可动态调节，无法满足不同的测试场景对于图像同步的需求，因此与之配套的相关外围设备的使用受到了非常大的局限性，使测试效果无法满足要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可变帧频红外热像仪，改变传统红外热像仪帧频固定的局限性，使产品能适应不同的应用场景。

本实用新型的技术方案为：可变帧频红外热像仪，由电源、FPGA、时钟模块、红外焦平面传感器、数模/模数转换模块、串行通信接口和存储器组成；其中电源供电，时钟模块与FPGA的时钟端相连，存储器、数模/模数转换模块与FPGA的I/O接口连接；红外焦平面感应器数据引脚连接至模数转换模块输入端，控制引脚连接至FPGA的I/O接口；串行通信接口一端连接至FPGA的通信接口，一端用于连接外围图像数据采集设备。

所述串行通信接口包括I2C接口、ETH接口和RS232接口。

所述存储器包括静态随机存取存储器和非易失闪存存储器。

所述的FPGA上还设有SD扩展接口。

本实用新型通过FPGA调整外围图像数据采集设备采集得到的数据，使数据与红外焦平面感应器同步，与现有的技术相比，本实用新型为增加用户产品的使用场景而设计，在被测物体表面散热慢的产品上，为确保图像与测试仪器的同步，可将采集的图像调节至相应的低帧频模式，对于被测物体表面散热快的产品上，可将采集的图像调节至相应的高帧频的模式，方便用户在不同的应用场景下的使用，提高了客户的测试效率、应用范围及产品的测试质量，同时节约了成本。

附图说明

图1为本实用新型可变帧频红外热像结构框图。

具体实施方式

本实用新型可变帧频红外热像仪如图1所示描述，由电源、FPGA、时钟模块、红外焦平面传感器、数模/模数转换模块、串行通信接口和存储器组成；其中电源供电，时钟模块与FPGA的时钟端相连，存储器、数模/模数转换模块与FPGA的I/O接口连接；红外焦平面感应器数据引脚连接至模数转换模块输入端，控制引脚连接至FPGA的I/O接口；串行通信接口一端连接至FPGA的通信接口，一端用于连接外围图像数据采集设备。进一步的，所述串行通信接口包括I2C接口、ETH接口和RS232接口，FPGA上还设有SD扩展接口。

在本实用新型中可采用EP4CGX30型号的FPGA。电源的输出端按电压大小分别连接至各个芯片的电源输入端。存储器采用静态随机存取存储器和非易失闪存存储器。SD卡可用来扩展新存储空间，同时可以与外部数据进行交互。

RS232接口一端连接本设备的测试串口，另外一端连接至外部设备RS232接口，可用于读取热像仪内部调试信息，并配置一些相关参数，如帧频、FPGA输出端口选择等。

I2C接口一端连接热像仪，另外一端连接外围设备的通信接口，可用于控制热像仪图像采集与仪器外围相关控制设备的同步。

ETH接口用于连接外部的网口，使热像仪数据以网络数据包的格式与外部网络设备通信，可以实现外部设备对热像仪的远程操控。

数模/模数转换模块中，红外焦平面传感器通过模糊转换模块连接FPGA，数模转换模块即图1中的DA接口，用于输出PAL制式视频信号，使热像仪可以输出数据至支持PAL制式的显示设备。

红外焦平面传感器由FPGA配置相应参数控制其工作模式，FPGA通过内部逻辑控制模块，按照相应时序将时钟信号、复位信号、积分信号等输出至红外焦平面传感器，控制传感器数据的输出，调整所得图像数据的帧频。

AD采样时序由FPGA控制，与红外焦平面传感器时钟同步，并采集红外焦平面传感器输出的模拟视频信号，将其转换成相应位宽的数字信号，通过数据总线送至FPGA处理。

本实用新型通过FPGA、红外焦平面感应器与模数转换器及FPGA内部逻辑控制模块的控制与配合，实现了热像仪输出帧频可动态调整的功能。可变帧频红外热像仪完成了硬件设计与FPGA逻辑内部逻辑模块的开发，热像仪帧频实时可配。