[發明專利]一種光電平臺用基于FPGA的通用型高清顯示系統

在審

• 申請號: 202011370935.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112492373A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 白宗昊;肖佑平;劉玉婷
• 申請（專利權）人: 凱邁（洛陽）測控有限公司
• 主分類號: H04N21/431
• 分類號: H04N21/431;H04N21/434;H04N21/4402
• 代理公司: 洛陽公信聯創知識產權代理有限公司 41190
• 代理人: 周會芝

一種光電平臺用基于FPGA的通用型高清顯示系統，包括FPGA芯片、視頻輸入傳感器、外圍供電模塊、外圍時鐘和至少兩片SSRAM存儲器，其中，視頻輸入傳感器上設置有至少四個視頻接口，且其輸出端與FPGA芯片連接，視頻輸入傳感器通過其視頻接口和輸出端將外部視頻傳輸至FPGA芯片的內部，外圍供電模塊和外圍時鐘均與FPGA芯片連接，并分別為FPGA芯片進行電流供應和時間調取，SSRAM存儲器與FPGA芯片之間進行雙向通信連接，為FPGA芯片進行數據存取。本發明的通用型高清顯示系統，兼容性好，適應性強，可方便、快速的進行相關高清監控系統和視頻采集系統的升級換代，維護方便、自洽性好，且操作簡易。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，具體的說是一種光電平臺用基于FPGA（現場可編程門陣列）的通用型高清顯示系統。

背景技術

光電平臺常懸掛于飛行器上用于執行偵查任務，利用光電傳感器實現對目標的掃描、監視，充當飛行器的眼睛。隨著飛行器任務多樣性的需求和技術的發展，光電平臺上的SDI接口正逐步替換早年的PAL制式的模擬視頻信號接口成為標準的視頻信號接口。

目前，市面上已有一些商業用轉換模塊或者轉換系統，用于SDI信號的轉換，但他們的產品受限于體積和結構，且缺少相應的服務，無法應用于光電平臺。而定制產品則價值昂貴，且尺寸較難滿足緊湊的光電平臺。現有的光電產品由于其功能在不斷改善，需要顯著系統同時具有可升級、易維護、具有極強適應性等特點。因此，研發出一種通用型高清顯示系統用于光電平臺實為必要。

發明內容

為了克服上述技術問題，本發明提供了一種能夠適用于光電平臺的，兼容性好，適應性強，可方便、快速的進行相關高清監控系統和視頻采集系統的升級換代，維護方便、自洽性好，操作簡易的通用型高清顯示系統。

本發明為解決上述技術問題，所提供的技術方案是：一種光電平臺用基于FPGA的通用型高清顯示系統，該顯示系統包括FPGA芯片、視頻輸入傳感器、外圍供電模塊、外圍時鐘和至少兩片SSRAM存儲器，其中，視頻輸入傳感器上設置有至少四個視頻接口，且其輸出端與FPGA芯片連接，所述的視頻輸入傳感器通過其視頻接口和輸出端將外部視頻傳輸至FPGA芯片的內部，所述的外圍供電模塊和外圍時鐘均與FPGA芯片連接，并分別為FPGA芯片進行電流供應和時間調取，所述的SSRAM存儲器與FPGA芯片之間進行雙向通信連接，為FPGA芯片進行數據存取；

所述的FPGA芯片包括NIOS處理器以及分別與NIOS處理器連接的接收模塊、幀頻轉換模塊和輸出模塊，其中，NIOS處理器與能夠進行控制的上位機連接，接收模塊上設置有接收SDI接口，該接收SDI接口與視頻輸入傳感器的輸出端連接，接收模塊用于對信號進行協議轉換處理，幀頻轉換模塊與SSRAM存儲器進行雙向通信交互，用于對已完成協議轉換的信號進行幀頻和分辨率的轉換，以及在SSRAM存儲器內進行緩存，輸出模塊上設置有發送SDI接口，該發送SDI接口與顯示裝置連接，輸出模塊用于對幀頻轉換模塊處理過的信號進行輸出和發送。

進一步的，所述視頻輸入傳感器上的視頻接口包括用于接收1920×1080分辨率、30fps可見光視頻的可見光視頻接口Ⅰ，用于接收1920×1080分辨率、50fps可見光視頻的可見光視頻接口Ⅱ，用于接收1920×1080分辨率、25fps紅外視頻的紅外視頻接口Ⅲ和用于接收1920×1080分辨率、60fps紅外視頻的紅外視頻接口Ⅳ。

進一步的，所述的FPGA芯片還包括分別與NIOS處理器連接的全局時鐘模塊、全局復位模塊和異步處理模塊，全局時鐘模塊、全局復位模塊和異步處理模塊分別為NIOS處理器、接收模塊、幀頻轉換模塊和輸出模塊提供不同頻率時鐘調取、復位信號調取和跨時鐘域信號處理。

進一步的，所述的全局時鐘模塊與外圍時鐘連接。

進一步的，所述的幀頻轉換模塊對信號進行幀頻轉換時的輸入幀頻≥輸出幀頻。