[發明專利]10K*10K超高分辨率圖像采集與處理系統

無效

• 申請號: 201110067597.8
• 申請日: 2011-03-20
• 公開（公告）號: CN102176737A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 李明榮
• 申請（專利權）人: 北京艾科瑞德科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張利萍;高燕燕

技術領域

本發明涉及一種10K*10K超高分辨率的圖像采集與處理系統，屬于圖像采集與處理領域。

背景技術

現有技術中高清圖像信號分辨率為1080P、1080i(分辨率為1920*1080)或720p(1280*720)，但對于一些特殊應用，如衛星偵查、航拍、氣象成像、遙感成像、醫療等領域。(如航天、遙感)，1080P、1080i遠遠不能滿足要求。隨著半導體技術的提高，10K*10K(即10240*10240)甚至更高分辨率的像元傳感器已出現，但因為此類傳感器產生的圖像數據量很大，單張由它產生的黑白圖像，每幅圖像分辨率達100MB，相機即使按每秒10幀輸出，總數據流也達到1000MB/s，如果再加上時序信息、控制信息等，總數據流將會更大。

現有的帶Camera-link的圖像采集卡，理論值上最高輸入數據為(Full?Camera?Link)為680MB/s，這樣就無法對分辨率等于10K*10K或具有更高分辨率的相機的圖像信息進行采集，于是需要一種超高分辨率圖像采集與處理系統，對超高分辨率圖像進行采集與處理。

發明內容

本發明提供了一個10K*10K超高分辨率的圖像采集與處理系統，能夠彌補現有技術的不足，對超高分辨率圖像進行處理、顯示和存儲。

該10K*10K超高分辨率的圖像采集與處理系統，包括具有四個Camera?Link輸出口分流輸出的面陣相機、多路圖像合成控制器、LVDS圖像采集卡、標準PCI總線和圖像顯示處理器；其中，多路圖像合成控制器包括四個Camera?Link輸入口、1個多路差分輸出口、1片FPGA芯片及存儲器，FPGA芯片包括四個通道輸入接口模塊、帶有乒乓結構的緩存模塊、讀寫控制模塊、存儲器、緩存模塊、四通道檢測模塊、基地址產生模塊；其中面陣相機的Camera?Link輸出口與多路圖像合成控制器的四個Camera?Link輸入口分別連接，1個多路差分輸出口與LVDS圖像采集卡連接，LVDS圖像采集卡通過標準PCI總線與圖像顯示處理器相連，圖像顯示處理器通過串行通信接口與多路圖像合成控制器的FPGA芯片連接，FPGA芯片與存儲器相連；面陣相機將得到數據通過四個Camera?Link輸入口傳輸到多路圖像合成控制器，四通道數據通過四個通道輸入接口模塊進入到帶有乒乓結構的緩存模塊，當通道輸入接口接收完一行數據，發送一個讀緩存模塊的請求信號給讀寫控制模塊，讀寫控制模塊開始讀取帶有乒乓結構的緩存模塊中的數據；同時四通道數據通過四個通道輸入接口進入到四通道檢測模塊和基地址產生模塊，存儲器的讀寫控制模塊從基地址產生模塊讀取該模塊產生的各幀圖像的各個通道的地址信息，對由帶有乒乓的緩存模塊中讀取的數據加入時序信號，并按該時序信號從存儲器模塊寫入/讀出，完成多路圖像的緩存、圖像數據重新排布以及整合，輸出合成一路超高分辨率圖像給LVDS圖像采集卡，圖像顯示處理器對LVDS圖像采集卡采集后的圖像進行處理、顯示和存儲。

四通道檢測模塊讀取四個通道中一個通道的讀取信號的上升沿為基準，判斷其它通道的數據是否與該基準通道屬于同一幀圖像：當判斷結果說明是屬于同一幀圖像，保持基地址前三位不變，不同通道的地址通過改變基地址的后兩位體現；當判斷結果說明不屬于同一幀圖像，則改變基地址前三位。

本發明的有益效果：

本發明解決了10K*10K超高分辨率圖像的采集、處理、顯示和存儲問題，在硬件資源堆疊組合的情況下可使整套系統的運算能力成倍提高，從而能夠處理高達20K*20K分辨率圖像。因此，本系統可廣泛應用于衛星偵查、航拍、氣象成像、遙感成像、醫療等對圖像分辨率要求極其苛刻的專用領域。通過多個本發明中的多路圖像合成控制器，可以采集處理更高分辨率例如20K*20K的圖像)進行采集與處理。

附圖說明

圖1本發明的多路圖像合成控制器原理框圖示意；

圖2本發明的多路圖像合成控制器結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步介紹。

在本實施例中，本系統主要由四個子系統構成：帶4個Camera?Link口分流輸出的10K*10K相機、多路圖像合成控制器、LVDS圖像采集卡、計算機系統。