[發明專利]具有光斑脫靶量實時計算功能的高速CMOS相機

無效

• 申請號: 201010508503.1
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN102014245A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 秦來安;侯再紅;吳毅;靖旭;譚逢富;何楓;張守川;姚佰棟
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/374;H04N7/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及光電探測、信號處理和機械設計領域，具體為一種具有光斑脫靶量實施計算功能的高速CMOS相機。

背景技術

光電跟蹤系統是一個包括光電探測、信號處理、控制系統及精密機械等幾部分組成的復雜設備，在航空、武器控制等各種軍用和民用領域有著廣泛的應用。隨著目標機動性能的增強和現代技術的發展，對光電跟蹤系統的要求越來越高，尤其要求其響應更快、穩定跟蹤精度更高，這些特點對系統中圖像處理單元的實時處理能力提出了更高的要求。

在光電跟蹤裝置中，傳統的圖像處理系統采用基于PC機的高速相機+圖像采集卡的結構，這類系統體積較大，圖像處理過程要占用CPU的大量資源，只能夠提供一般的圖像處理效果且速度較慢，而且系統性能的提升受圖像采集卡的制約比較大。為此，有人對這種傳統的圖像采集處理系統進行了改進，設計了基于CCD且具有光斑脫靶量實時計算功能的高速智能相機，與原有的設備相比，這種方案減少了設備的數量，減小了體積，提高了系統的穩定性。但是這種方案采用面陣CCD作為探測器，其驅動電路比較復雜，單處理器往往不能滿足系統需求，設計和調試難度也很大，不易實現。

近年來，隨著半導體技術的高速發展，CMOS圖像傳感器技術也獲得了長足的進步，傳感器的噪聲抑制能力和填充率均獲得了大幅的提高，其成像質量也基本達到了CCD的水平，這為CMOS圖像傳感器在光電跟蹤系統中的應用提供了可能。而且CMOS圖像傳感器驅動電路設計比較簡單，易于實現。鑒于這種現狀，本發明研制了基于CMOS圖像傳感器和Ti達芬奇系列高性能DSP的智能相機。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有光斑脫靶量實時計算功能的高速CMOS相機，以解決CCD相機驅動電路復雜、設計調試難度大、單處理器不能滿足要求的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

具有光斑脫靶量實時計算功能的高速CMOS相機，其特征在于：包括有圖像處理模塊，所述圖像處理模塊上連接有CMOS圖像傳感模塊，所述CMOS圖像處理模塊采用CMOS圖像傳感芯片，所述圖像處理模塊采用圖像處理芯片，所述圖像處理模塊外接外擴存儲器、程序存儲器、監視器，圖像處理模塊還與外部主控機通訊連接。

所述的具有光斑脫靶量實時計算功能的高速CMOS相機，其特征在于：所述CMOS圖像處理模塊采用型號為MT9M001的CMOS圖像傳感芯片，所述圖像處理模塊采用型號為TMS320DM6437的圖像處理芯片，所述圖像處理芯片內集成有數字視頻前端、數字視頻后端、DDR2接口、EMIF接口、UART接口和I²C接口，所述圖像處理芯片通過數字視頻前端、I²C接口與所述CMOS圖像傳感芯片電連接，圖像處理芯片通過數字視頻后端與監視器連接，所述圖像處理芯片通過DDR2接口、EMIF接口分別對應外接外擴存儲器、程序存儲器，圖像處理芯片還通過UART接口與外部主控機連接。

所述的具有光斑脫靶量實時計算功能的高速CMOS相機，其特征在于：所述圖像處理芯片的UART接口包括RS232接口和RS485接口，所述圖像處理芯片通過RS232接口與外部主控機連接，圖像處理芯片通過RS485送出數據。

所述的具有光斑脫靶量實時計算功能的CMOS相機，其特征在于：所述圖像處理芯片和CMOS圖像傳感芯片無縫連接，其中CMOS圖像傳感芯片的SCLK、SDATA引腳分別與圖像處理芯片數字視頻前端中作為I²C接口的SCL、SDA引腳一一對應連接，所述CMOS圖像傳感芯片的DOUT0～DOUT9引腳分別與所述圖像處理芯片數字視頻前端中的YI0～YI7引腳、CI0～CI1引腳一一對應連接，CMOS圖像傳感芯片的PIXCLK引腳與圖像處理芯片數字視頻前端中的PCLK引腳連接，CMOS圖像傳感芯片的LINE_VALID引腳、FRAME_VALID引腳分別與圖像處理芯片數字視頻前端中的HD、VD引腳一一對應連接。

所述的具有光斑脫靶量實時計算功能的高速CMOS相機，其特征在于：所述圖像處理芯片引腳和CMOS圖像傳感芯片引腳之間通過連接器和接插件對應連接。