超高速摄影机转镜的高精度速度测量研究

为了精确获取分幅摄影机的拍摄频率和条纹摄影机的扫描速度,必须精确测量转镜在拍摄期间的速度。提出一种基于数字信号处理器(DSP)与现场可编程门阵列(FPGA)相结合的高精度数字测量方法。DSP与FPGA采用高速串行外设接口(SPI)通信,DSP根据转镜转速的变化,自动对FPGA预置适当的时间闸门,FPGA计数缓冲后将测速数据发送给DSP处理,再经DSP串行口发送给计算机进行实时显示。FPGA的逻辑单元采用32位而且预置时间闸门可变,有效防止了数据的溢出,提高了转速的范围和精度;高速DSP提高了数据处理的速度,保证了实时性。系统仿真结果和实际工程使用情况表明此设计是可行的,测速精度可达0.0001%,测速范围为3~3×108 r/min。