一种高速适应性夜视图像增强系统技术方案

本申请公开了一种高速适应性夜视图像增强系统，包括处理模块、以及连接于处理模块端口的外围电路、视频采集模块和存储模块，所述视频采集模块包括采集可见光图像的视频解码模块和采集红外图像的视频编码模块，该视频解码模块的输入端连接有CCD摄像机和红外夜视仪，所述视频编码的输出端连接有显示模块，所述处理模块将可见光图像和红外图像结合以实现图像增强。本发明专利技术处理模块使用FPGA和SRAM实现，因为其硬件可以配置，保证多种结合算法可调的同时，减少硬件的使用。本发明专利技术将传统单通道高速的传输要求，分摊至多通道同时负担，降低了实现所需的速度要求，从而以低成本实现高速传输。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于安全驾驶
，特别是涉及一种高速适应性夜视图像增强系统。
技术介绍
红外成像具有被动工作、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作，但对比度低、边缘模糊、信噪比低、成分复杂等缺点。可见光传感器是利用光的反射率成像的，具有光谱信息丰富、分辨率高、动态范围大等优点，但其缺陷是在夜视和低能见度环境下的对比度低，成像效果不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高速适应性夜视图像增强系统，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种高速适应性夜视图像增强系统，包括处理模块、以及连接于处理模块端口的外围电路、视频采集模块和存储模块，所述视频采集模块包括采集可见光图像的视频解码模块和采集红外图像的视频编码模块，该视频解码模块的输入端连接有CCD摄像机和红外夜视仪，所述视频编码的输出端连接有显示模块，所述处理模块将可见光图像和红外图像结合以实现图像增强。优选的，在上述的高速适应性夜视图像增强系统中，所述处理模块为FPGA。优选的，在上述的高速适应性夜视图像增强系统中，所述外围电路包括时钟频率选择电路、预置算法选择电路、晶振电路和电源管理模块。优选的，在上述的高速适应性夜视图像增强系统中，所述电源管理模块为处理模块提供3.3V和1.4V的电压。优选的，在上述的高速适应性夜视图像增强系统中，所述存储模块包括第一存储模块和第二存储模块，该第一存储模块用以存储视频解码模块解码后的原始数据，该第二存储模块用以存储显示模块输出的视频数据。优选的，在上述的高速适应性夜视图像增强系统中，所述处理模块和视频采集模块之间的数据传输、和/或处理模块和存储模块之间的数据传输采用多数据通道同时传输。优选的，在上述的高速适应性夜视图像增强系统中，处理模块将可见光图像和红外图像结合以实现图像增强的方法依次包括步骤：像素级图像结合、特征级图像结合、决策级图像结合。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术处理模块使用FPGA和SRAM实现，因为其硬件可以配置，保证多种结合算法可调的同时，减少硬件的使用。本专利技术将传统单通道高速的传输要求，分摊至多通道同时负担，降低了实现所需的速度要求，从而以低成本实现高速传输。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术具体实施例中高速适应性夜视图像增强系统的原理方框图；图2所示为本专利技术具体实施例中高速适应性夜视图像增强方法的示意图。图3所示为本专利技术具体实施例中图像识别的原理示意图；图4所示为本专利技术具体实施例中图像识别的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。结合图1和图2所示，高速适应性夜视图像增强系统，包括处理模块、以及连接于处理模块端口的外围电路、视频采集模块和存储模块，所述视频采集模块包括采集可见光图像的视频解码模块和采集红外图像的视频编码模块，该视频解码模块的输入端连接有CCD摄像机和红外夜视仪，所述视频编码的输出端连接有显示模块，所述处理模块将可见光图像和红外图像结合以实现图像增强。结合图3和图4所示，红外图像和可见光图像依次经过预处理、时间空间配准、特征提取、特征分类进行识别，通过综合和提取可见光与红外图像的特征信息，输出图像具有近似于可见光图像的自然彩色效果，使得同一场景图像既保留可见光图像高的空间分辨率和丰富的纹理细节信息，又显示场景中热目标区域。优选的，CCD摄像机为可见光CCD摄像机配备变焦镜头；红外夜视仪为非制冷焦平面热像组件配备红外镜头。处理模块可以包括微处理器(MCU)，该MCU可以包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、只读存储模块(read-only memory,ROM)、随机存储模块(random access memory,RAM)、定时模块、数字模拟转换模块(A/D converter)、以及复数输入/输出埠。当然，处理模块也可以采用其它形式的集成电路，如：特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等，优选的，本案采用现场可程序化门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。该技术方案中，处理模块使用FPGA和SRAM实现，因为其硬件可以配置，保证多种结合算法可调的同时，减少硬件的使用。进一步地，所述外围电路包括时钟频率选择电路、预置算法选择电路、晶振电路和电源管理模块。该技术方案中，通过预置算法选择电路为每一步骤的图像结合预置多种算法，实际使用时，结合使用周边环境选出最佳的配置方法，配置后可以正常工作。进一步地，所述电源管理模块为处理模块提供3.3V和1.4V的电压。进一步地，所述存储模块包括第一存储模块和第二存储模块，该第一存储模块用以存储视频解码模块解码后的原始数据，该第二存储模块用以存储显示模块输出的视频数据。该技术方案中，视频采集模块分别采集彩色可见光图像和红外光图像，视频解码模块进行解码，第一数据存储模块中存储解码后的原始数据作为备份(一定期间后自动删除，用户可自定义)，视频处理模块中对解码数据进行图像处理，视频编码模块编码，视频显示模块输出结合后的视频，同时将数据压缩后保存至第二数据存储模块。第一存储器模块中短时间保留原始未结合的图像信息，用于事后使用其他方法观察图像。进一步地，所述处理模块和视频采集模块之间的数据传输、和/或处理模块和存储模块之间的数据传输采用多数据通道同时传输。该技术方案中，本实施例将传统单通道高速的传输要求，分摊至多通道同时负担，使得传输速度要求降低为原来的1/通道数。降低了实现所需的速度要求，从而以低成本实现高速传输。例如：1024*768图像分辨率、16bit像素位数、24帧图像，为保证实时无损传输，需要处理的信息量＝1024*768*24*16＝301989888bit＝288Mbit/s。使用16通道并行处理16bit数据，每一通道只需要处理的信息量是每秒288Mbit/16＝18Mbit。进一步地，处理模块将可见光图像和红外图像结合以实现图像增强的方法依次包括步骤：像素级图像结合、特征级图像结合、决策级图像结合。本案原理在于：视频采集模块分别采集彩色可见光图像和红外光图像，视频解码模块进行解码，通过配置模块改变视频处理模块中的结合算法，视频处理模块中进行图像处理，视频编码模块编码，视频显示模块输出结合后的视频，比较各种结合算法的输出结果，选出最佳配制方法。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速适应性夜视图像增强系统，其特征在于，包括处理模块、以及连接于处理模块端口的外围电路、视频采集模块和存储模块，所述视频采集模块包括采集可见光图像的视频解码模块和采集红外图像的视频编码模块，该视频解码模块的输入端连接有CCD摄像机和红外夜视仪，所述视频编码的输出端连接有显示模块，所述处理模块将可见光图像和红外图像结合以实现图像增强。

【技术特征摘要】
1.一种高速适应性夜视图像增强系统，其特征在于，包括处理模块、以及连接于处理模块端口的外围电路、视频采集模块和存储模块，所述视频采集模块包括采集可见光图像的视频解码模块和采集红外图像的视频编码模块，该视频解码模块的输入端连接有CCD摄像机和红外夜视仪，所述视频编码的输出端连接有显示模块，所述处理模块将可见光图像和红外图像结合以实现图像增强。2.根据权利要求1所述的高速适应性夜视图像增强系统，其特征在于：所述处理模块为FPGA。3.根据权利要求1所述的高速适应性夜视图像增强系统，其特征在于：所述外围电路包括时钟频率选择电路、预置算法选择电路、晶振电路和电源管理模块。4.根据权利要求3所述的高速适应性夜视图像增强系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董宜平，
申请(专利权)人：张家港全智电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32