[發明專利]多功能智能圖像轉換系統

在審

• 申請號: 201310134930.1
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103269425A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 梁國龍;何昕;魏仲慧;張磊;王子辰
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N7/26
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明涉及視頻圖像處理技術領域，具體涉及一種多功能智能圖像轉換系統。

背景技術

數字串行接口（SDI）傳輸速率高、穩定性高、即插即用，目前已作為部分戰略武器靶場圖像顯示的一種標準。隨著視頻顯示技術在光電測控領域的廣泛應用，基于如SDI、PAL和VGA等接口的實時轉換輸出設備也備受關注。

目前應用在試驗靶場的各種相機多數使用CameraLink數字接口輸出圖像數據，監視器無法直接顯示CameraLink接口的圖像數據。現有的接口協議轉換設備都只是實現CameraLink轉換為SDI或者SDI轉CameraLink等單一的功能，根據不同的使用需求，可能需要SDI、PAL或VGA中任一視頻接口轉換輸出，或者兼而有之。由于相機靈敏度、實驗環境及目標特性等因素的影響，圖像質量難以滿足要求，傳統的圖像轉換單元僅僅是完成接口時序的調整，沒有對圖像自身進行任何質量上的改善，因此增強圖像的視覺效果也是急待解決的問題。

發明內容

為了解決現有CameraLink、SDI、VGA和PAL中兩個或者多個視頻接口間協議無法有效轉換以及數據傳輸的問題，本發明提供一種多功能智能圖像轉換系統。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

多功能智能圖像轉換系統，包括：第一轉換芯片、SDI解碼芯片、FPGA芯片、DSP芯片、VGA接口芯片、PAL接口芯片、SDI編碼芯片和第二轉換芯片，第一轉換芯片對CameraLink視頻圖像數據進行解碼并將轉換后的數據輸入至FPGA芯片，SDI解碼芯片對SDI標清視頻圖像數據進行解碼并將轉換后的數據輸入至FPGA芯片，FPGA芯片對數據進行重新整合時序后，可以直接轉換成符合VGA接口芯片、PAL接口芯片、SDI編碼芯片和第二轉換芯片協議的視頻圖像數據輸出顯示，也可以將數據輸入至DSP芯片求取圖像灰度最大值、最小值和圖像分辨率，根據DSP芯片解算出的圖像信息對圖像進行偽彩色增強處理和圖像灰度拉伸處理，然后再轉換成符合VGA接口芯片、PAL接口芯片、SDI編碼芯片和第二轉換芯片協議的視頻圖像數據輸出顯示。

將Camera?Link接口視頻圖像轉換為VGA接口視頻圖像的具體過程如下：

將Camera?Link視頻圖像數據通過Camera?Link視頻圖像輸入接口輸入至第一轉換芯片，第一轉換芯片對其進行解碼，將解碼后的行場時鐘信號和數字圖像數據輸入至FPGA芯片，FPGA芯片對行場時鐘信號進行行場時序構建和雙緩存乒乓切換，對數字圖像數據進行雙緩存乒乓切換；第一I²C控制器根據第一寄存器控制參數表和輸入圖像分辨率及幀頻對VGA接口芯片進行初始化設置；經過雙緩存乒乓切換后的數字圖像數據可以直接輸入至VGA接口芯片，也可以將數字圖像數據輸入至DSP芯片來求取圖像灰度最大值、最小值和圖像分辨率等，然后根據DSP芯片解算出的圖像信息對圖像進行偽彩色增強處理和圖像灰度拉伸處理，再輸入至VGA接口芯片，VGA接口芯片將其轉換成VGA視頻圖像數據并通過VGA視頻圖像輸出接口輸出顯示。

將Camera?Link接口視頻圖像轉換為PAL接口視頻圖像的具體過程如下：

將Camera?Link視頻圖像數據通過Camera?Link視頻圖像輸入接口輸入至第一轉換芯片，第一轉換芯片對其進行解碼，將解碼后的行場時鐘信號和數字圖像數據輸入至FPGA芯片，FPGA芯片對行場時鐘信號進行行場時序構建和雙緩存乒乓切換，對數字圖像數據進行雙緩存乒乓切換；第二I²C控制器根據第二寄存器控制參數表和輸入圖像分辨率及幀頻對PAL接口芯片進行初始化設置；經過雙緩存乒乓切換后的數字圖像數據可以直接輸入至PAL接口芯片，也可以將數字圖像數據輸入至DSP芯片來求取圖像灰度最大值、最小值和圖像分辨率等，然后根據DSP芯片解算的圖像信息對圖像進行偽彩色增強處理和圖像灰度拉伸處理，再輸入至PAL接口芯片，PAL接口芯片將其轉換成PAL視頻圖像數據并通過PAL視頻圖像輸出接口輸出顯示。

將CameraLink接口視頻圖像轉換為SDI標清視頻圖像的具體過程如下：