[發明專利]一種多路圖像融合系統及圖像融合方法

在審

• 申請號: 201310379468.1
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN104424627A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 劉攀;蘇威積;林秀春;裴彥杰;肖鵬;鐘松延;張力;鄧超;黃敏君;杜麗;孟飛;董一伯;董博;趙薇;牛坤;張健;劉雨睿;王東東;張春杰;黃傳鶴
• 申請（專利權）人: 北京計算機技術及應用研究所;北京航天愛威電子技術有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;李巖

技術領域

本發明涉及一種圖像融合系統，特別是涉及一種多路圖像融合系統及圖像融合方法。

背景技術

圖像融合是把同一場景從不同特性、不同時間、不同分辨率傳感器獲得的多副圖像融合成一副圖像的先進圖像處理技術。

近年來，隨著半導體工藝的不斷進步，圖像傳感器的分辨率越來越高，客戶對圖像分辨率和幀頻的要求也不斷提高，為了不斷適應市場和實際應用的需要，一方面可以采用大面陣高分辨率圖像傳感器，另一方面可以將多個圖像傳感器拼接在一起組成一個大面陣圖像傳感器或者是兩方面的結合。這些技術的快速發展，導致圖像融合處理的數據量非常巨大，并且對于圖像融合系統的處理速度和實時的圖像融合效果提出了很高的要求。

目前的現有技術主要存在如下問題：

（1）多路、高分辨率圖像數據傳輸和處理過程中，數據處理帶寬低、處理速度慢，并且圖像融合顯示實時性差；

（2）多路圖像無縫融合中的圖像采集、處理與顯示的時序控制精度較低；

（3）圖像數據緩存機制可靠性低，容易造成圖像丟幀時還原圖像不完整；

（4）圖像數據源的多路圖像采集數不確定情況下，硬件系統結構復雜，兼容性差。

因此，迫切需要找到一種能夠進行海量圖像數據融合的基于可編程器件的高性能多路并行處理系統。

發明內容

本發明的目的是：提供一種能夠進行海量圖像數據融合的基于可編程器件的高性能多路并行處理系統，解決現有技術中的數據處理帶寬低、速度慢，圖像顯示實時性差，硬件結構復雜，兼容性差等問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種多路圖像融合系統，其特征在于，包括：

圖像數據輸入接口模塊，用于接收外部多路傳感器輸入的多路圖像數據；

圖像數據解壓模塊，用于將所述圖像數據輸入接口模塊傳輸的所述多路圖像數據以多路并行工作的方式進行解壓；

主處理器模塊，用于控制外圍器件的啟動和運行，并將接收到的該圖像數據解壓模塊并行輸入的多路圖像數據進行圖像數據融合；

系統電源模塊，用于提供系統所需電源。

上述多路圖像融合系統，其特征在于，還進一步包括：

圖像數據存儲模塊，所述圖像數據存儲模塊采用FPGA外掛大容量RAM緩存模塊的方式存儲所述圖像數據。

上述多路圖像融合系統，其特征在于，還進一步包括：

圖像數據顯示模塊，用于所述系統主處理器模塊融合拼接后的所述圖像數據的顯示輸出。

上述所述的多路圖像融合系統，其特征在于，還進一步包括：

系統程序加載模塊，用于存儲并加載所述系統主處理器模塊的配置文件。

上述多路圖像融合系統，其特征在于，所述圖像數據解壓模塊進一步包括：多個圖像數據解壓子模塊，多個該圖像數據解壓子模塊并行工作，且功能相同。

上述多路圖像融合系統，其特征在于，所述圖像數據解壓子模塊選用處理芯片為專用圖像解壓芯片或者可編程器件。

上述多路圖像融合系統，其特征在于，所述圖像數據顯示模塊由專用的ASIC芯片來完成圖像顯示，該ASIC芯片控制由FPGA實現。

上述多路圖像融合系統，其特征在于，所述系統主處理器模塊進一步包括：

同步通信模塊，用于實時監測外部多路圖像數據的輸入，實時啟動所述圖像數據輸入接口模塊和所述圖像數據解壓模塊，完成同步通信；

主處理器圖像數據緩存模塊，作為所述主處理器內部小容量存儲器以臨時存放少量圖像數據；

存儲器控制模塊，用于控制所述主處理器圖像數據緩存模塊將暫存的所述多路圖像數據以一幀完整圖像數據儲存到所述圖像數據存儲模塊，主處理器在存儲多路圖像數據時，將每路圖像數據存儲為兩份，其中一份用于后續的圖像融合，另一份作為備份；

圖像邊緣檢測模塊，用于對存儲在所述圖像數據存儲模塊的所述完整圖像數據，進行相鄰圖像模塊的邊緣部分檢測；

圖像融合模塊，用于將經邊緣檢測后的所述圖像數據進行融合拼接；

圖像顯示控制模塊，用于完成圖像融合后的所述完整圖像數據的格式顯示控制。

上述多路圖像融合系統，其特征在于，所述圖像邊緣檢測模塊和所述圖像融合模塊由FPGA編程實現。

上述多路圖像融合系統，其特征在于，所述圖像顯示控制模塊由FPGA編程實現，以兼容多種圖像輸出接口。

本發明還提供了一種多路圖像融合系統的圖像融合方法，所述多路圖像融合系統包括圖像數據接口模塊、圖像數據解壓模塊及系統主處理器模塊，其特征在于，所述方法包括：