[發明專利]一種機載光電圖像處理與傳輸電路

在審

• 申請號: 202310188192.2
• 申請日: 2023-02-28
• 公開（公告）號: CN116389856A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 項志杰;劉江波;申忠斌;岑賽
• 申請（專利權）人: 華中光電技術研究所（中國船舶集團有限公司第七一七研究所）;武漢華中天勤防務技術有限公司
• 主分類號: H04N23/11
• 分類號: H04N23/11;H04N23/57;H04N23/661;H04N25/60;H04N5/268;H04N5/907;H04N7/22;G06T5/00;G06T5/20;G06T5/40;G06T5/50;G06T7/33;G06T7/80
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發明涉及一種機載光電圖像處理與傳輸電路，包括FPGA電路、DDR3電路、圖像接口電路、電源及通訊電路；所述FPGA電路包括可編程邏輯器件FPGA、配置Flash、時鐘電路、調試接口；所述DDR3電路為圖像處理提供數據的緩存；所述圖像接口電路實現圖像數據的接收和發送，主要采用光纖FC接口和高速GTX接口；所述電源及通訊電路為系統提供電源及外部通訊接口，其中電源電路為其他各個電路進行供電并對各個電路的上電順序進行控制，通訊電路采用串口RS422與外部設備進行通訊，完成對系統的控制、融合參數的更改、狀態上報、自檢。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種機載光電圖像處理與傳輸電路。

背景技術

隨著圖像傳感器技術和機載光電設備發展，在光電設備有限的物理空間內集成復雜高速的光電系統，對多源、高分辨率圖像的處理與傳輸技術要求也越來越高。

紅外熱成像儀可識別熱目標，探測距離遠，具有可穿透煙霧、能夠晝夜工作等特點，但其圖像的對比度較差，且細節表現不豐富。可見光攝像機成像分辨率較高，圖像中目標的紋理邊緣等細節方面的信息較清晰，但成像質量易受到光照、天氣等自然條件的影響。實際應用中，僅僅依靠單一類型的圖像，難以滿足工程中的實際需求。

綜合同一場景不同來源的多幅輸入圖像(源圖像)的互補信息，生成一幅新的圖像(融合圖像)，使該融合圖像比任何一幅源圖像都能更為全面、準確地描述所述場景，提升原始圖像的空間分辨率和光譜分辨率，利于目標偵察及識別的準確性。

目前我國無專用的適用于機載環境的多源圖像融合處理電路，一般對于多通道圖像的融合處理大多采用多個獨立設計電路分開進行進行，無法滿足通用化和可配置的需求。因此研制出一款集成度高、高帶寬、低功耗、全國產化的多源圖像融合處理電路意義重大。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種機載光電圖像處理與傳輸電路，包括FPGA電路、DDR3電路、圖像接口電路、電源及通訊電路；

所述FPGA電路包括可編程邏輯器件FPGA、配置Flash、時鐘電路、調試接口，其中所述可編程邏輯器件FPGA用于實現對各個接口的邏輯控制、圖像信號的編碼和解碼、圖像處理和融合；

所述DDR3電路為圖像處理提供數據的緩存；

所述圖像接口電路包括光纖FC接口和高速GTX接口，其中所述光纖接口通過光模塊進行光電信號的轉換，通過光纖與傳感器和接收設備進行連接；GTX接口通過高速接插件通過底板與外部進行通訊；

所述電源及通訊電路為系統提供電源及外部通訊接口，其中電源電路為其他各個電路進行供電并對各個電路的上電順序進行控制，通訊電路采用串口RS422與外部設備進行通訊，完成對系統的控制、融合參數的更改、狀態上報、自檢。

進一步的，所述可編程邏輯器件FPGA包括圖像采集與存儲模塊、圖像預處理模塊、圖像配準模塊、圖像融合模塊以及圖像輸出模塊；其中，

圖像采集與存儲模塊完成多路傳感器光纖接口或者GTX接口圖像數據的接收、圖像數據解碼、數據的緩存，同時完成DDR3的讀寫控制邏輯，多路圖像數據之間的切換控制，所述圖像數據依次經過圖像預處理模塊、圖像配準模塊、圖像融合模塊進行相應處理后，由所述圖像輸出模塊對外進行輸出。

進一步的，所述圖像預處理模塊根據不同圖像數據源，對所述圖像數據進行旋轉、增強、校正、去噪。

進一步的，所述圖像數據源包括：可見光圖像、紅外圖像；其中針對可見光圖像，對其灰度圖像進行濾波、平滑、銳化處理后再進行輪廓提取；針對紅外圖像，對其進行高斯濾波同時進行直方圖均衡化處理。

進一步的，所述圖像配準模塊采用基于人工的手動標定配準和自動圖像配準算法對圖像數據進行配準。