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。