高光谱图像数据的处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种高光谱图像数据的处理系统，包括：可扩展处理平台中FPGA的可编程逻辑模块、SSD固态硬盘存储模块、可扩展处理平台的处理器以及5G数据通信模块；可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块用于通过可编程逻辑接收高光谱传感器输出的图像数据，并通过可编程逻辑将图像数据缓存到先进先出的数据缓冲电路；SSD固态硬盘存储模块用于接收可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的图像数据，并将图像数据进行存储；可扩展处理平台的处理器用于控制可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块接收高光谱传感器输出的图像数据，并且对可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的图像数据的缓存操作进行控制。该系统能够快速读取并存储光谱图像。

【技术实现步骤摘要】
高光谱图像数据的处理系统
本专利技术涉及高光谱图像数据处理
，具体而言，本专利技术涉及一种高光谱图像数据的处理系统。
技术介绍
高光谱检测分析应用过程中，为了获取丰富的像元光谱信息，需要采集目标各波段图像，这对生产应用效率上有很大制约。例如，需要采集利用高光谱成像技术进行目标内部品质的检测的图像，主要是利用目标的空间散射光谱对目标的各属性指标进行检测。若想获得较好的检测效果，必须获取更多普段的图像，这会使高光谱图像数据量大，图像获取时间会更长，这极大限制其应用的场景。因此，如何快速获取光谱图像，降低高光谱图像获取时间，是急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种高光谱图像数据的处理系统，以快速读取并存储光谱图像。本专利技术提供以下方案：一种高光谱图像数据的处理系统，所述系统包括可扩展处理平台中FPGA的可编程逻辑模块、SSD固态硬盘存储模块、可扩展处理平台的处理器以及5G数据通信模块；所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块用于通过可编程逻辑接收高光谱传感器输出的图像数据，并通过所述可编程逻辑将所述图像数据缓存到先进先出的数据缓冲电路；所述SSD固态硬盘存储模块与所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块连接，用于接收所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的所述图像数据，并将所述图像数据进行存储；所述可扩展处理平台的处理器与所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块连接，用于控制所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块接收所述高光谱传感器输出的图像数据，并且对所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的所述图像数据的缓存操作进行控制；其中，所述可扩展处理平台的处理器还用于对所述图像数据进行分析处理后，通过所述5G数据通信模块将处理后的所述图像数据进行通信输出。在其中一个实施例中，所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块用于接收所述高光谱传感器输出的多路图像数据；所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块包括高帧频图像接收逻辑单元；所述高帧频图像接收逻辑单元包括图像接收接口逻辑设计子单元、图像数据缓存逻辑设计子单元和多路图像数据拼接逻辑设计子单元；所述图像接收接口逻辑设计子单元用于对接收所述高光谱传感器输出的多路图像数据的第一通信接口进行逻辑设计，以控制所述第一通信接口接收所述多路图像数据；所述图像数据缓存逻辑设计子单元用于对所述多路图像数据的缓存进行逻辑设计，以将所述多路图像数据缓存到所述先进先出的数据缓冲电路；所述多路图像数据拼接逻辑设计子单元用于对所述先进先出的数据缓冲电路中的所述多路图像数据的拼接进行逻辑设计，以将所述多路图像数据进行拼接后输出拼接图像；所述拼接图像通过所述系统的以太网网络接口进行通信输出或通过所述5G数据通信模块进行通信输出。在其中一个实施例中，所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块包括数据交互通道写数据逻辑单元；所述数据交互通道写数据逻辑单元包括通信接口逻辑设计子单元、通信接口读写状态机逻辑设计子单元以及图像数据缓存逻辑设计子单元；所述通信接口逻辑设计子单元用于对将所述图像数据从所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块传输到所述可扩展处理平台的处理器的第二通信接口进行逻辑设计，以控制所述图像数据的传输；所述通信接口读写状态机逻辑设计子单元用于对通过所述第二通信接口读取所述图像数据的操作进行逻辑设计，以及通过所述第二通信接口将所述图像数据写入所述先进先出的数据缓冲电路的操作进行逻辑设计；所述图像数据缓存逻辑设计子单元用于对将所述图像数据缓存进所述先进先出的数据缓冲电路进行逻辑设计，以对所述图像数据的缓存进行控制。在其中一个实施例中，所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块包括虚拟显存逻辑单元；所述虚拟显存逻辑单元包括虚拟显存通信逻辑设计子单元、液晶显示器驱动逻辑设计子单元以及虚拟显存缓存控制逻辑子单元；所述虚拟显存通信逻辑设计子单元用于对所述可扩展处理平台的处理器从所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块中读取虚拟显存的图像数据进行逻辑设计，以控制液晶显示器中的显示像素；所述液晶显示器用于显示所述虚拟显存的图像数据，所述显示像素为所述液晶显示器显示图像数据的像素；所述液晶显示器驱动逻辑设计子单元用于对所述液晶显示器的驱动控制进行逻辑设计，以驱动所述液晶显示器；所述虚拟显存缓存控制逻辑子单元用于对所述虚拟显存的图像数据的数据缓存进行逻辑设计，以控制所述虚拟显存的图像数据缓存到所述先进先出的数据缓冲电路。在其中一个实施例中，所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块包括伺服电机控制逻辑单元；所述伺服电机控制逻辑单元包括电机控制逻辑设计子单元以及PWM信号产生控制逻辑设计子单元；所述电机控制逻辑设计子单元用于对电机转动进行逻辑设计，以控制所述电机转动时携带所述高光谱传感器转动，所述高光谱传感器转动时采集所述图像数据；所述PWM信号产生控制逻辑子单元用于对驱动所述电机转动的PWM驱动信号的产生进行控制，以通过所述PWM驱动信号控制所述电机的转动。在其中一个实施例中，所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块包括参数控制逻辑单元；所述参数控制逻辑单元用于对所述系统中各个模块的参数进行逻辑设计，以使得所述各个模块按照设计的参数进行工作。在其中一个实施例中，所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块包括SSD存储控制逻辑单元；所述SSD存储控制逻辑单元用于对将所述图像数据存储到所述SSD固态硬盘存储模块进行逻辑设计，以控制所述图像数据的存储。在其中一个实施例中，所述系统还设置以太网网络接口；所述以太网网络接口用于与网络通信设备连接，以将所述图像数据输出到所述网络通信设备。在其中一个实施例中，所述系统还包括双倍速率同步动态随机存储器；所述双倍速率同步动态随机存储器用于存储所述图像数据。在其中一个实施例中，所述系统设置有高性能数据传输通道和通用数据传输通道；所述高性能数据传输通道和所述通用数据传输通道均用于所述可扩展处理平台中FPGA的可编程逻辑模块与所述可扩展处理平台的处理器之间的数据传输。上述实施例提供的高光谱图像数据的处理系统，通过可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块的可编程逻辑接收高光谱传感器输出的图像数据，并通过可编程逻辑将图像数据缓存到先进先出的数据缓冲电路。因此，通过可编程逻辑对高光谱传感器输出的图像数据的接收进行逻辑控制，从而可快速接收高光谱传感器输出的图像数据。并且，通过可编程逻辑将高光谱传感器输出的图像数据缓存到先进先出的数据缓冲电路，从而可以快速缓存图像数据。进一步地，通过SSD固态硬盘存储模块快速存储可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的图像数据，从而实现图像数据的更快存储。由此可知，通过对高光谱传感器输出的图像数据的快速接收以及快速存储，在高光谱图像数据量大的情况下可以提高高光谱图像数据的获取效率。另外，该系统还可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光谱图像数据的处理系统，其特征在于，所述系统包括可扩展处理平台中FPGA的可编程逻辑模块、SSD固态硬盘存储模块、可扩展处理平台的处理器以及5G数据通信模块；/n所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块用于通过可编程逻辑接收高光谱传感器输出的图像数据，并通过所述可编程逻辑将所述图像数据缓存到先进先出的数据缓冲电路；/n所述SSD固态硬盘存储模块与所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块连接，用于接收所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的所述图像数据，并将所述图像数据进行存储；/n所述可扩展处理平台的处理器与所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块连接，用于控制所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块接收所述高光谱传感器输出的图像数据，并且对所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的所述图像数据的缓存操作进行控制；/n其中，所述可扩展处理平台的处理器还用于对所述图像数据进行分析处理后，通过所述5G数据通信模块将处理后的所述图像数据进行通信输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种高光谱图像数据的处理系统，其特征在于，所述系统包括可扩展处理平台中FPGA的可编程逻辑模块、SSD固态硬盘存储模块、可扩展处理平台的处理器以及5G数据通信模块；
所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块用于通过可编程逻辑接收高光谱传感器输出的图像数据，并通过所述可编程逻辑将所述图像数据缓存到先进先出的数据缓冲电路；
所述SSD固态硬盘存储模块与所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块连接，用于接收所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的所述图像数据，并将所述图像数据进行存储；
所述可扩展处理平台的处理器与所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块连接，用于控制所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块接收所述高光谱传感器输出的图像数据，并且对所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块输出的所述图像数据的缓存操作进行控制；
其中，所述可扩展处理平台的处理器还用于对所述图像数据进行分析处理后，通过所述5G数据通信模块将处理后的所述图像数据进行通信输出。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块用于接收所述高光谱传感器输出的多路图像数据；所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块包括高帧频图像接收逻辑单元；所述高帧频图像接收逻辑单元包括图像接收接口逻辑设计子单元、图像数据缓存逻辑设计子单元和多路图像数据拼接逻辑设计子单元；
所述图像接收接口逻辑设计子单元用于对接收所述高光谱传感器输出的多路图像数据的第一通信接口进行逻辑设计，以控制所述第一通信接口接收所述多路图像数据；
所述图像数据缓存逻辑设计子单元用于对所述多路图像数据的缓存进行逻辑设计，以将所述多路图像数据缓存到所述先进先出的数据缓冲电路；
所述多路图像数据拼接逻辑设计子单元用于对所述先进先出的数据缓冲电路中的所述多路图像数据的拼接进行逻辑设计，以将所述多路图像数据进行拼接后输出拼接图像；所述拼接图像通过所述系统的以太网网络接口进行通信输出或通过所述5G数据通信模块进行通信输出。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块包括数据交互通道写数据逻辑单元；所述数据交互通道写数据逻辑单元包括通信接口逻辑设计子单元、通信接口读写状态机逻辑设计子单元以及图像数据缓存逻辑设计子单元；
所述通信接口逻辑设计子单元用于对将所述图像数据从所述可扩展处理平台的FPGA的可编程逻辑模块传输到所述可扩展处理平台的处理器的第二通信接口进行逻辑设计，以控制所述图像数据的传输；
所述通信接口读写状态机逻辑设计子单元用于对通过所述第二通信接口读取所述图像数据的操作进行逻辑设计，以及通过所述第二通信接口将所述图像数据写入所述先进先出的数据缓冲电路的操作进行逻辑设计；
所述图像数据缓存逻辑设计子单...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏兴邦，欧红师，
申请(专利权)人：深圳市六合智能感知系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44