一种大面阵高帧频图像采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大面阵高帧频图像采集装置，包括：两个大面阵数字CCD输入模块、两个视频调理模块、数字视频处理模块、两个图像存储模块、大面阵高帧频数字视频输出模块。将两路数字图像传感器的图像信息分别送给两个视频调理模块。视频调理模块把大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成数据信号和时钟、同步信号后送给数字视频处理模块。数字视频处理模块产生外同步触发信号和高帧频图像的时序信号，同时控制帧图像存储。图像存储模块用于帧图像缓冲、存储。大面阵高帧频数字视频输出模块将数字视频处理模块输出的高帧频数字视频编码成不同视频格式输出。本发明专利技术不仅能够实现两路CCD的高帧频采集，而且可以扩展为多路CCD的高帧频采集，可直接应用于高帧频、大面阵的图像处理平台。

【技术实现步骤摘要】
一种大面阵高帧频图像采集装置
本专利技术属于光电探测领域，涉及一种大面阵数字CCD高帧频图像采集装置及方法，主要应用于对两个同型号大面阵CCD图像的高帧频采集，也可扩展应用于多个大面阵同型号CCD图像的高帧频采集等。
技术介绍
随着光电探测技术的发展，需要提供大面阵高帧频的数字CCD，而现有的大面阵、超大面阵数字CCD的输出帧频偏低，难以适应光电探测系统对高速变化目标的探测和高帧频输出的要求。为了提高大面阵数字CCD的输出帧频，可以通过两个或多个大面阵数字CCD组成的摄像系统提高探测帧频。但现有图像采集方法都是针对单个CCD而言的，只能保证大面阵而不能提高帧频，无法满足两个或多个大面阵数字CCD组成的摄像系统，所以需要一种可以针对多个CCD的采集装置及相应的采集方法来保证大面阵高帧频CCD摄像系统的应用。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是单一的大面阵数字CCD输出帧频低，不能满足对高速变化目标细节信息的探测要求的问题，为此提供了一种大面阵高帧频图像采集装置，可以同时满足两个或多个大面阵数字CCD组成的摄像系统，保证数字CCD大面阵和高帧频的要求，既能满足对目标探测视场的要求，也能满足对高速变化目标细节信息探测的要求。本专利技术的技术方案为：所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：包括第一大面阵数字CCD输入模块、第二大面阵数字CCD输入模块、第一视频调理模块、第二视频调理模块、数字视频处理模块、第一图像存储模块、第二图像存储模块、大面阵高帧频数字视频输出模块；所述第一大面阵数字CCD输入模块能够将采集的图像信息发送给第一视频调理模块，所述第二大面阵数字CCD输入模块将采集的图像信息发送给第二视频调理模块；所述第一视频调理模块能够将第一大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1、数据有效信号DVAL1、数据信号DATA1后送给数字视频处理模块；所述第二视频调理模块把第二大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK2、帧同步信号FVAL2、数据有效信号DVAL2、数据信号DATA2后送给数字视频处理模块；所述数字视频处理模块包括外同步控制模块、视频存储控制模块、视频输出控制模块；所述外同步控制模块能够产生第一大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN1和第二大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN2，并对应发送给第一大面阵数字CCD输入模块和第二大面阵数字CCD输入模块；其中外同步触发信号EXT_SYN2与外同步触发信号EXT_SYN1的时间差为帧同步信号FVAL1中高电平持续时间的一半；所述视频存储控制模块包括第一图像FIFO1写存储器、第一图像FIFO2读存储器、第二图像FIFO3写存储器、第二图像FIFO4读存储器；所述第一图像FIFO1写存储器能够根据写控制信号FIFO1_WR_EN，控制数据信号DATA1存入FIFO1写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO1_RE_EN，将数据信号DATA1按行依次从FIFO1写存储器读入第一图像存储模块中；所述第二图像FIFO3写存储器能够根据写控制信号FIFO3_WR_EN，控制数据信号DATA2存入FIFO3写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO3_RE_EN，将数据信号DATA2按行依次从FIFO3写存储器读入第二图像存储模块中；所述第一图像FIFO2读存储器能够根据写控制信号FIFO2_WR_EN，从第一图像存储模块中将数据信号读入第一图像FIFO2读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO2_RE_EN将数据信号从第一图像FIFO2读存储器读出到视频输出控制模块；所述第二图像FIFO4读存储器能够根据写控制信号FIFO4_WR_EN，从第二图像存储模块中将数据信号读入第二图像FIFO4读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO4_RE_EN将数据信号从第二图像FIFO4读存储器读出到视频输出控制模块；所述视频输出控制模块中包括新图像FIFO5读写控制器；所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的上半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第一图像FIFO2读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的下半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第二图像FIFO4读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新帧同步信号FVAL_NEW由第一新帧同步信号FVAL1_NEW和第二新帧同步信号FVAL2_NEW逻辑或得到；所述第一新帧同步信号FVAL1_NEW与读控制信号FIFO2_RE_EN相同，所述第二新帧同步信号FVAL2_NEW与读控制信号FIFO4_RE_EN相同；所述新图像FIFO5读写控制器能够根据读控制信号FIFO5_RE_EN将新图像FIFO5读写控制器中的数据信号DATA_NEW读入大面阵高帧频视频输出模块进行合成后输出；所述读控制信号FIFO5_RE_EN与写控制信号FIFO5_WR_EN相同。进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：第一大面阵数字CCD输入模块以及第二大面阵数字CCD输入模块采用同光路、同规格且具有外同步触发模式的数字图像传感器。进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：写控制信号FIFO1_WR_EN与数据有效信号DVAL1相同；写控制信号FIFO3_WR_EN与数据有效信号DVAL2相同。进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：读控制信号FIFO1_RE_EN根据数据有效信号DVAL1和时钟信号CLK1产生，读控制信号FIFO1_RE_EN高电平处于数据有效信号DVAL1高电平中的后1/3处；读控制信号FIFO3_RE_EN根据数据有效信号DVAL2和时钟信号CLK2产生，读控制信号FIFO3_RE_EN高电平处于数据有效信号DVAL2高电平中的后1/3处。进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：写控制信号FIFO2_WR_EN根据数据有效信号DVAL1和时钟信号CLK1产生，写控制信号FIFO2_WR_EN高电平处于数据有效信号DVAL1高电平的前2/3处，同时写控制信号FIFO2_WR_EN高电平处于m/2+1行至m行的数据有效信号DVAL1高电平内；根据写控制信号FIFO2_WR_EN从第一图像存储模块读入第一图像FIFO2读存储器的数据信号DATA1_2为相邻两行数据信号；写控制信号FIFO4_WR_EN根据数据有效信号DVAL2和时钟信号CLK2产生，写控制信号FIFO4_WR_EN高电平处于数据有效信号DVAL2高电平的前2/3处，同时写控制信号FIFO4_WR_EN高电平处于m/2+1行至m行的数据有效信号DVAL2高电平内；根据写控制信号FIFO4_WR_EN从第二图像存储模块读入第二图像FIFO4读存储器的数据信号DATA2_2为相邻两行数据信号。进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：读控制信号FIFO2_RE_EN根据数据有效信号DVAL1、时钟信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：包括第一大面阵数字CCD输入模块、第二大面阵数字CCD输入模块、第一视频调理模块、第二视频调理模块、数字视频处理模块、第一图像存储模块、第二图像存储模块、大面阵高帧频数字视频输出模块；所述第一大面阵数字CCD输入模块能够将采集的图像信息发送给第一视频调理模块，所述第二大面阵数字CCD输入模块将采集的图像信息发送给第二视频调理模块；所述第一视频调理模块能够将第一大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1、数据有效信号DVAL1、数据信号DATA1后送给数字视频处理模块；所述第二视频调理模块把第二大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK2、帧同步信号FVAL2、数据有效信号DVAL2、数据信号DATA2后送给数字视频处理模块；所述数字视频处理模块包括外同步控制模块、视频存储控制模块、视频输出控制模块；所述外同步控制模块能够产生第一大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN1和第二大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN2，并对应发送给第一大面阵数字CCD输入模块和第二大面阵数字CCD输入模块；其中外同步触发信号EXT_SYN2与外同步触发信号EXT_SYN1的时间差为帧同步信号FVAL1中高电平持续时间的一半；所述视频存储控制模块包括第一图像FIFO1写存储器、第一图像FIFO2读存储器、第二图像FIFO3写存储器、第二图像FIFO4读存储器；所述第一图像FIFO1写存储器能够根据写控制信号FIFO1_WR_EN，控制数据信号DATA1存入FIFO1写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO1_RE_EN，将数据信号DATA1按行依次从FIFO1写存储器读入第一图像存储模块中；所述第二图像FIFO3写存储器能够根据写控制信号FIFO3_WR_EN，控制数据信号DATA2存入FIFO3写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO3_RE_EN，将数据信号DATA2按行依次从FIFO3写存储器读入第二图像存储模块中；所述第一图像FIFO2读存储器能够根据写控制信号FIFO2_WR_EN，从第一图像存储模块中将数据信号读入第一图像FIFO2读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO2_RE_EN将数据信号从第一图像FIFO2读存储器读出到视频输出控制模块；所述第二图像FIFO4读存储器能够根据写控制信号FIFO4_WR_EN，从第二图像存储模块中将数据信号读入第二图像FIFO4读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO4_RE_EN将数据信号从第二图像FIFO4读存储器读出到视频输出控制模块；所述视频输出控制模块中包括新图像FIFO5读写控制器；所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的上半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第一图像FIFO2读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的下半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第二图像FIFO4读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新帧同步信号FVAL_NEW由第一新帧同步信号FVAL1_NEW和第二新帧同步信号FVAL2_NEW逻辑或得到；所述第一新帧同步信号FVAL1_NEW与读控制信号FIFO2_RE_EN相同，所述第二新帧同步信号FVAL2_NEW与读控制信号FIFO4_RE_EN相同；所述新图像FIFO5读写控制器能够根据读控制信号FIFO5_RE_EN将新图像FIFO5读写控制器中的数据信号DATA_NEW读入大面阵高帧频视频输出模块进行合成后输出；所述读控制信号FIFO5_RE_EN与写控制信号FIFO5_WR_EN相同。...

【技术特征摘要】
1.一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：包括第一大面阵数字CCD输入模块、第二大面阵数字CCD输入模块、第一视频调理模块、第二视频调理模块、数字视频处理模块、第一图像存储模块、第二图像存储模块、大面阵高帧频数字视频输出模块；所述第一大面阵数字CCD输入模块能够将采集的图像信息发送给第一视频调理模块，所述第二大面阵数字CCD输入模块将采集的图像信息发送给第二视频调理模块；所述第一视频调理模块能够将第一大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1、数据有效信号DVAL1、数据信号DATA1后送给数字视频处理模块；所述第二视频调理模块把第二大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK2、帧同步信号FVAL2、数据有效信号DVAL2、数据信号DATA2后送给数字视频处理模块；所述数字视频处理模块包括外同步控制模块、视频存储控制模块、视频输出控制模块；所述外同步控制模块能够产生第一大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN1和第二大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN2，并对应发送给第一大面阵数字CCD输入模块和第二大面阵数字CCD输入模块；其中外同步触发信号EXT_SYN2与外同步触发信号EXT_SYN1的时间差为帧同步信号FVAL1中高电平持续时间的一半；所述视频存储控制模块包括第一图像FIFO1写存储器、第一图像FIFO2读存储器、第二图像FIFO3写存储器、第二图像FIFO4读存储器；所述第一图像FIFO1写存储器能够根据写控制信号FIFO1_WR_EN，控制数据信号DATA1存入FIFO1写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO1_RE_EN，将数据信号DATA1按行依次从FIFO1写存储器读入第一图像存储模块中；所述第二图像FIFO3写存储器能够根据写控制信号FIFO3_WR_EN，控制数据信号DATA2存入FIFO3写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO3_RE_EN，将数据信号DATA2按行依次从FIFO3写存储器读入第二图像存储模块中；所述第一图像FIFO2读存储器能够根据写控制信号FIFO2_WR_EN，从第一图像存储模块中将数据信号读入第一图像FIFO2读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO2_RE_EN将数据信号从第一图像FIFO2读存储器读出到视频输出控制模块；所述第二图像FIFO4读存储器能够根据写控制信号FIFO4_WR_EN，从第二图像存储模块中将数据信号读入第二图像FIFO4读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO4_RE_EN将数据信号从第二图像FIFO4读存储器读出到视频输出控制模块；所述视频输出控制模块中包括新图像FIFO5读写控制器；所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的上半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第一图像FIFO2读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的下半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第二图像FIFO4读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新帧同步信号FVAL_NEW由第一新帧同步信号FVAL1_NEW和第二新帧同步信号FVAL2_NEW逻辑或得到；所述第一新帧同步信号FVAL1_NEW与读控制信号FIFO2_RE_EN相同，所述第二新帧同步信...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨一洲，柴继河，姜文涛，黄西莹，聂伟乐，李涛，范鹏程，陆阳，闫丽，刘健鹏，卫宏，李杨，卢卫涛，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61