基于光纖束層析的多DSP溫度場重建系統(tǒng)的研究.pdf

1、學校代碼：10406分類號：TB942學號：090430104001南昌航空大學南昌航空大學碩士學位論文（專業(yè)學位研究生）基于基于光纖束層析的多光纖束層析的多DSPDSP溫度場重建系統(tǒng)的研究溫度場重建系統(tǒng)的研究碩士研究生：陳琦導師：萬雄教授申請學位級別：碩士學科、專業(yè)：儀器儀表工程所在單位：測試與光電工程學院答辯日期：2012年6月授予學位單位：南昌航空大學I摘要結合輻射測量及光學層析(OpticalComputedTomography

2、簡稱OpCT)形成的發(fā)射光譜層析技術(EmissionSpectralTomography簡稱EST)有基于扇形束、錐形束、平行束等射線接收方式，其中以基于平行束的EST反演精度最高。但現(xiàn)有的平行束射線接收方式都是近似的平行接收，與理想的平行束接收相比有較大誤差，因此采用光纖束作為數(shù)據(jù)的獲取方式來得到理想的平行光束，即光纖束層析(OpticalFiberBundleTomography，簡稱OFBT)。光纖束層析(OFBT)采用多束光纖

3、束組成平面陣列，每組光纖束可傳感數(shù)萬個信息點的信息，并被其后連接的面?zhèn)鞲衅鹘邮?，轉化為電信號。光纖傳像束單元及其平面陣列可為發(fā)射光譜體層析提供大量的原始數(shù)據(jù)，解決了采用傳統(tǒng)CCD鏡頭接收平行光束產(chǎn)生的圖像畸變問題，從而提高了溫度場三維重建的精度。本文結合光纖束層析技術自主研制了光纖束平面陣列和多DSP火焰溫度場重建系統(tǒng)。采用DSPTMS320F2812控制128路光纖束單元光纖作為數(shù)據(jù)采集裝置，將采集到的輻射信息傳送給上位機DSPTMS

4、320C5509進行重建算法的實現(xiàn)，溫度場的重建結果由PC機顯示系統(tǒng)顯示。該項目研究主要就多DSP重建系統(tǒng)硬件設計和軟件處理來進行的。硬件設計主要包括光纖束平面陣列，基于TMS320F2812的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，TMS320F2812與TMS320C5509的數(shù)據(jù)交換以及光纖束的溫度定標系統(tǒng)。軟件處理主要以CCS作為開發(fā)工具，編寫了數(shù)據(jù)采集程序、多DSP數(shù)據(jù)交換程序以及重建算法程序。本文所研究的基于光纖束層析的多DSP火焰溫度場重建系統(tǒng)，既

5、滿足了系統(tǒng)有強大的數(shù)據(jù)處理能力，以滿足三維溫度場的實時重建，又保證了系統(tǒng)具備強大的控制能力，可實現(xiàn)對128路光纖信號進行采集。通過中溫黑體爐對光纖束平面陣列和光電傳感器進行定標，實驗結果表明采用光纖束作為輻射數(shù)據(jù)的獲取方式，可以在不破壞原場的情況下得到較為理想的輻射信息，提高了溫度場重建的精度，同時由于整個系統(tǒng)完全由DSP來控制實現(xiàn)，因此較傳統(tǒng)的PC機離線重建大大提高了重建速度。關鍵詞：關鍵詞：光纖束層析，發(fā)射光譜層析多DSP，溫度場重