[發明專利]DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法

有效

• 申請號: 201310353741.3
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103402060A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 許家林;王健;李丙玉
• 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: H04N5/353
• 分類號: H04N5/353
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明涉及仿真設備領域，具體涉及用于仿真領域中圖像播放設備和圖像采集設備的同步方法。

背景技術

在紅外半實物景象生成的仿真領域中，可以使用多種圖像生成器件，如電阻陣、激光二極管陣列、DMD等。DMD以分辨率高，場景波長范圍寬，可模擬溫度范圍寬，圖像對比度高等特點，開始應用在仿真領域中。

基于DMD的場景生成設備中，DMD播放灰度圖像的時序中，一幀圖像由顯示時間和空白時間組成，t_frame是一幀圖像所占用的時間，對于50Hz幀頻的圖像序列，t_frame為20ms，t_display為一幀圖像中的圖像顯示時間，t_no-op為空白時間。

使用熱像儀作為采集系統來采集場景圖像時，熱像儀只在積分時間內對圖像進行采集。如果采集真實場景，由于真實物體的紅外輻射是連續進行的，熱像儀不論在什么時刻采集，均能采集到灰度圖像。但是使用DMD的仿真系統中，DMD需要在t_display的時間內完成顯示一幅灰度圖像。如果采集的時刻不能夠完整的包含一幀圖像時間內的顯示時間的話，將采集不到完整的灰度信息。所以，在使用DMD作為主要轉換器的系統中，景象的生成和景象的采集系統需要同步，只有播放和采集嚴格同步，才能采集到完整的不丟信息的景象圖像。而支持外同步的熱像儀型號很少，且造價昂貴。這樣使用普通的不支持外同步的熱像儀，不能正確采集到DMD場景播放器播放的圖像。

發明內容

本發明為解決現有技術中熱像儀采集圖像的時間與DMD播放器播放圖像的時間無法實現同步，導致熱像儀不能采集到完整圖像的問題，提出了DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法。

DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法，該方法由以下步驟實現：

步驟一、采用同步提取電路從熱像儀采集到的模擬視頻信號中提取場同步信號，并將采集的場同步信號傳送至FPGA，FPGA對接收的信號設置延時時間為0，并將設置延時時間后的信號作為DMD播放器的外同步信號傳送至DMD播放器；

步驟二、圖像生成器將生成灰度值為255的單色灰度圖像傳送至DMD播放器，所述DMD播放器根據步驟一中FPGA傳送的外同步信號同步播灰度圖像；

步驟三、采用光電探測電路探測步驟二中DMD播放器播放一幀灰度圖像的時間，并將探測的時間通過FPGA在數碼管上顯示，如果DMD播放器播放一幀圖像的時間小于等于熱像儀的積分時間，則執行步驟四；如果DMD播放器播放一幀灰度圖像的時間大于熱像儀的積分時間，則調整熱像儀的積分時間，使熱像儀的積分時間大于等于DMD播放器播放一幀灰度圖像的時間，然后執行步驟四；

步驟四、FPGA控制AD轉換芯片對步驟一所述的熱像儀采集的模擬視頻信號進行模數轉換，調整延時時間，調整范圍從0到播放一幀圖像所對應的時間，并且同時采集和存儲不同延時時間所對應的模擬視頻信號的強度值；

步驟五、根據步驟四中FPGA存儲的模擬視頻信號的強度的數值中找到最大值，將所述最大值對應的延時時間作為延時參數，并將所述延時參數對應的視頻信號作為DMD播放器的外同步信號；最終實現DMD播放器的播放時間與熱像儀采集圖像的時間同步。

本發明的有益效果：本發明所述的DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法中通過采集熱像儀的視頻輸出信號，經過自動相位調節后來觸發DMD播放器，使得熱像儀采集圖像的積分時間和DMD播放圖像的顯示時間保持同步。同時判斷DMD場景播放器的顯示時間是否滿足和熱像儀積分時間之間的同步要求。

附圖說明

圖1為本發明所述的DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法中DMD播放灰度圖像時序圖；

圖2為本發明所述的DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法中觸發源時序、播放時序和采集時序示意圖；

圖3為本發明所述的DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法中加入延時后的觸發源時序、延時、播放時序和采集時序示意圖；

圖4為本發明所述的DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法中裝置結構的示意圖；

圖5為本發明所述的DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法中光電探測器及信號放大電路的原理圖；

圖6為本發明所述的DMD灰度景象播放器與圖像采集系統的同步方法中的同步信號提取電路的原理圖。

具體實施方式