基于FPGA制作红外热成像传感器，有没有大佬可以给我提提意见和思路呀

技术讨论 / Technical Discussion 数字电子 / Digital Electronics
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需要怎么开始，我有这个想法，但不知道该怎么做，有没有人做出来了，可以说一下是怎么做的吗？

对设计出的传感器的要求是，可以对图像进行分析处理，通过开发板连接显示屏幕，测出某个物体的温度，不知道该从何下手，或者有知道哪位大佬做出来不，麻烦推荐一下，不需要设计特别好，设计出的红外热成像传感器能够实现基本操作就可以，如果能够出怎么开发资料会非常感谢的！！！

走过路过，不要错过我呀，孩子头发都要秃了，真不知道该怎么弄

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兄弟，先别急着秃，咱们一步一步拆，红外+FPGA 其实没你想的那么黑盒，核心就是“把探测器出来的小电流变成屏幕上的温度彩图”。下面给你一条“能跑起来”的最小路线，全部开源或低成本可买到，照着搭就能出图，后面再慢慢雕花。

一、先定“能买到”的探测器

  1. TN256 / MLX90640 / AMG8833 这类 32×24…256×200 的阵列最便宜，I²C 或 DVP 并口输出，几百块搞定。
  2. 想要 640×512 那种军用级？先放弃，一颗探测器就上万，还得买快门、TEC、镜头，学生党真玩不动。
    所以第一阶段目标：TN256（256×200）+ 自制 FPGA 板 → VGA 屏实时 25 fps + 中心点温度值。
    （CSDN 上有位 ikkg 老哥已经把 TN256 的 FPGA 工程全部开源，Verilog + 引脚约束 + 原理图，直接跑 Cyclone IV，白嫖就行。）

二、硬件堆料清单（最小系统）

  1. 探测器板：TN256 模组（带 35° 镜头，SPI/并口输出口）。
  2. FPGA 板：Cyclone IV EP4CE15 核心板（某宝 120 块，带 64 Mbit SDRAM，够 256×200 缓存）。
  3. 显示：任意 7 寸 VGA 屏 + 3 合 1 视频驱动板（40 块）。
  4. 电源：12 V 适配器 → 板载 DCDC 到 5 V/3.3 V/1.2 V，探测器要 2.7–3.6 V 干净供电。
  5. 快门电机：5 V 微型舵机（做挡片校正用，开源代码里直接 GPIO 控制）。
  6. 镜头：如果模组自带就不用再买，记得要锗玻璃，普通玻璃挡 8–14 µm。

三、FPGA 逻辑瀑布（ikkg 开源工程已写好，你只管综合）

  1. 顶层时钟：50 MHz 进 PLL → 100 MHz 系统 + 33 MHz VGA + 25 MHz 像素。
  2. DVP 接收：VS/HS/PCLK 打 3 拍同步，8 bit 灰度拼 16 bit。
  3. 单点校正：每 30 s 自动关快门，存一张“背景帧”到 SDRAM，实时做“原图 – 背景 + 偏置”，干掉固定噪声。
  4. 放大：256×200 → 480×320（Altera VIP 的 Scale 核，开源 license 只能跑 1 h，调试够用）。
  5. 伪彩色：8 bit 灰度查表转 RGB888，彩虹码或者“白热”自己挑，RAM 初始化文件里改映射表即可。
  6. VGA 时序：800×600@60 Hz，从 SDRAM 读帧，直接送屏。
  7. 温度计算：
    • 探测器出厂自带“Pixel–T”公式，系数存在 EEPROM，I²C 读出来。
    • FPGA 里做 14×14 → 28 bit 乘法器，乘完再查一次分段线性表，得到绝对温度。
    • 把中心点温度值用 OSD 叠加到屏幕角落，白字即可。
  8. 串口：115200 输出每帧最大/最小/中心温度，给上位机录数据。

四、软件/算法部分

  1. Matlab 脚本：
  • 先把探测器 raw 数据收上来，跑直方图、平台均衡（PE），观察动态范围。
  • 拟合“灰度–温度”曲线，生成 FPGA 侧需要的分段查找表，直接导出 .mif 文件，FPGA 例化 ROM。
  1. 黑体炉校正：
  • 实验室借一个 30 °C / 50 °C / 70 °C 的黑体，每个温度点采 100 帧平均，做两点校正，把 gain/offset 写进 Flash，上电加载。
  • 没有黑体？用电热水壶 + 精度 0.1 °C 的 PT100 探头也能凑合，误差大概 ±2 °C，对 demo 够用。

五、整调流程（亲测 3 天能出图）
Day1：焊线 → 把 TN256 并口接到 FPGA → Signaltap 能抓到 VS/HS → 屏能点亮。
Day2：跑通 SDRAM 读写 → 把 raw 图冻结到 Matlab → 看直方图 → 生成查找表。
Day3：加校正 + 伪彩 + 串口温度 → 拍一段手摸散热器视频，基本就“哇塞”了。

六、后面想升级？

  • 换更高分辨率：FLIR Lepton 3.5（160×120）或 Boson 320（320×256），都是 SPI 输出，改接口就行。
  • 上千兆网：直接买 Lattice 的 GigE Vision IP，FPGA 把 Avalon-ST 流塞进去，秒变工业相机。
  • 做 AI 热点检测：把 8 bit 灰度走 AXI-Stream 进 Zynq PS，跑 YOLO-tiny，检测到>60 °C 就报警。
  • 加 TEC 做稳温：探测器温度漂移 <0.1 °C，测温热稳定性直接起飞。

七、开源/资料打包（全部实测可跑）

  1. ikkg TN256 + Cyclone IV 全套 Verilog（含 Quartus 工程、引脚、SDRAM 时序约束）
  2. 低功耗热成像论文，里面把 FPGA 怎么接 ADC、怎么做平台直方图均衡写得明明白白。
  3. 专利 CN105827999A，图 2 直接给你画好了“探测器→ADC→FPGA→DRAM→显示”的数据流，照抄不会错。
  4. 如果只想买现成模组，ehiway 家 256×200 带快门模组 680 块，送 STM32 例程，先让串口出温度，再移植到 FPGA 也很容易。

最后鸡汤一句：
别被“红外”俩字吓到，它其实就是一慢速灰度相机 + 一张查找表。先把 256×200 跑通，再谈 640×512、辐射标定、NETD<50 mK 那些花活。
你现在的目标不是发 SCI，而是“让屏幕里出现一张会随温度变色的图”，一旦跑通，后面信心就爆了。

加油，真·秃了那天记得来还愿！

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谢谢回答，你这回答真的太棒了！ :+1: :face_blowing_a_kiss:

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