本文以便携式和智能化的红外成像系统为出发点,设计并制作了基于FPGA+ARM的小型化红外图像采集系统。采用ULIS公司320×240非制冷微测辐射热计UL 01 01 1作为红外成像系统的核心组件,从红外探测器UL 01 01 1的工作原理入手,对UL 01 01 1的电源电压和偏置电压的驱动、非制冷红外焦平面温度的控制、时序信号的驱动以及对模拟输出信号的预处理进行了分析并设计了电源驱动电路、TEC温度控制电路、模数转换电路、时序产生及控制电路、图像高速缓存电路、图像显示及传输等功能模块。系统工作时,电源驱动电路为探测器提供稳定精度达到1%的电源电压和偏置电压,TEC温度控制电路将探测器焦平面的温度稳定到30℃且精度高于0.01℃,随后探测器将接收到的红外辐射信号转换为电信号并进行积分放大,然后通过输出缓冲和多路传输系统将每一个像素单元的模拟信号输出,该模拟信号经过低通滤波后进行AD转换,然后在FPGA的控制下把采集的红外数字图像存储到高速图像缓存器中,最后ARM控制器将缓存器中的图像数据读出,可显示到LCD屏幕上并可以将图像数据上传到PC机。在本系统设计中,均采用高速稳定器件,通过优化系统设计以实现红外图像的高速采集。到目前为止,已经完成了红外图像采集系统的软硬件的调试过程,系统已经可以脱机工作,并可以在LCD屏幕上实时观察采集到的图像,采集效果理想。