申请/专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院

申请日：2023-07-17

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117111021B

主分类号：G01S7/48

分类号：G01S7/48;G01S17/89;G01S17/95;G06T5/70;G06T5/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2023.12.12#实质审查的生效;2023.11.24#公开

摘要：一种基于FPGA测量大气相干长度廓线的系统和方法，系统包括图像采集单元，其用于控制ICCD相机进行曝光采集不同高度的光斑图像；FPGA图像处理反演单元，其用于对图像采集单元输出的图像进行图像缓存、预处理、图像质心坐标计算和对应质心坐标下的大气相干长度计算，并发送到大气相干长度廓线绘制显示单元中显示大气相干长度廓线。该发明的优点在于：本申请使用FPGA不仅具有并行计算、流水线处理数据的能力，并以其低成本、低功耗、低延时、现场可硬件编程的特性逐渐得到广泛应用，同时，FPGA具有较强的专用性，能为大气相干长度探测激光雷达稳定可靠的连续探测提供保障。

主权项：1.一种基于FPGA测量大气相干长度廓线的系统，其特征在于，包括：图像采集单元，其用于控制ICCD相机进行曝光采集不同高度的光斑图像；FPGA图像处理反演单元，其用于对图像采集单元输出的图像进行图像缓存、预处理、图像质心坐标计算和对应质心坐标下的大气相干长度计算，并发送到大气相干长度廓线绘制显示单元中显示大气相干长度廓线；所述FPGA图像处理反演单元包括依次连接的：图像缓存模块，用于控制缓存芯片存储图像采集模块所获得的原始图像数据；图像预处理模块，用于将输入的图片进行裁剪、灰度化、去噪和边缘提取，减少光斑图像的数据量；图像预处理模块包括依次设置的图像裁剪灰度化子模块、去噪子模块、边缘提取子模块，所述图像裁剪灰度化子模块用于直接利用计数器改变图像的行、列大小；图像质心坐标计算模块，用于计算经过图像预处理模块处理后的图像的质心坐标；使用重心法计算得出第一光斑质心坐标，采用图像边缘进行椭圆拟合，椭圆中心为第二光斑质心坐标；将第一光斑质心坐标和第二光斑质心坐标求和平均得图像质心坐标；质心坐标反演大气相干长度模块，用于根据不同高度的光斑图像获得不同的图像质心坐标后反演大气相干长度。

全文数据：

权利要求：

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