一种图像信号采样处理电路制造技术

技术编号:24330612 阅读:30 留言:0更新日期:2020-05-29 19:28
本实用新型专利技术公开了一种图像信号采样处理电路,包括CCD芯片、模拟减法器、模数转换电路、现场可编程门阵列,CCD芯片的输出连接模拟减法器的一个输入端,模拟减法器的另一个输入端连接第一设定电压端,其输出端连接模数转换电路的输入端,模数转换电路的输出连接现场可编程门阵列;现场可编程门阵列输出数字图像信号,现场可编程门阵列用于设定模数转换电路输出数据的读取时间,对读取数据进行计算并输出计算结果。本申请将图像模拟信号转化为数字信号进行运算,取消了对模拟量的存储电路,减少了图像模拟信号处理过程,简化了电路结构,提高了数据的精度与准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种图像信号采样处理电路
本技术涉及图像信号处理
,尤其是涉及一种图像信号采样处理电路。
技术介绍
目前,图像信号采用模拟的方法,从图像信号的不同位置进行采集,得到图像模拟量,将采集到的数据暂存,然后选择同一像素不同位置的两个数据进行模拟减法,得到变化数据,然后对变化数据进行放大后,再进行模数转换,然后输入控制中心进行计算,这种处理方式,存在如下不足:在同一像素不同位置采集到的两个数据,因为不是同时采集的,需要设置暂存电路进行存储,因为模拟采样后做模拟减法,首先只能各采样一次,因此不能充分利用信号在时间上的有效范围实现充分采样;模拟减法过程中,也会带来由于两次采样、输出给ADC的时候ADC再采样一次带入的各种噪声、以及暂存电路过程中带入的模拟噪声;再一方面,暂存电路一般采用电子开关、电容实现对数据的存储,不但需要外部模拟电路,也存在对图像数据的噪声干扰。而且模拟采样过程中,采样采集的是一个点的信号,而不是平均值,因信号中噪声的存在,会使采样信号包括噪声部分,这样会使信号存在误差。因此,提供一种对图像信号进行直接转换的处理,是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种图像信号采样处理方法和电路,首先将图像模拟信号转换为数字信号,在图像信号的不同部分采集至少一个数值,对同一部分的数值进行运算,得到运算结果,将不同部分的运算结果进行比较,得到图像信号的数字图像计算信号,本申请通过对模拟信号先进行数字转换,然后进行运算,提高了运算的精度,简化了外围电路。本技术的上述技术目的通过以下技术方案得以实现:一种图像信号采样处理电路,包括CCD芯片、模拟减法器、模数转换电路、现场可编程门阵列,CCD芯片的输出连接模拟减法器的一个输入端,模拟减法器的另一个输入端连接第一设定电压端,其输出端连接模数转换电路的输入端,模数转换电路的输出连接现场可编程门阵列;现场可编程门阵列输出数字图像信号,现场可编程门阵列用于设定模数转换电路输出数据的读取时间,对读取数据进行计算并输出计算结果。本技术进一步设置为:现场可编程门阵列包括存储单元、读数单元、计算单元、控制单元,模数转换电路的输出端连接存储单元的输入端、控制单元的输入端;读数单元的输入端连接存储单元的输出端,其输出端连接计算单元的输入端;控制单元的输出连接读数单元的控制端;存储单元用于存储输入数据,控制单元根据模数转换电路的数据变化输出读数时间窗口范围,控制读数单元在读数时间窗口范围进行数据读取,计算单元对读取的数据进行计算,得到结果数据并输出。本技术进一步设置为:还包括可调电压电路,第一设定电压端为可调电压电路的输出端,现场可编程门阵列的一个输出端连接可调电压电路的输入端,用于根据模数转换电路的数据大小,输出调整电压信号给可调电压电路,控制可调电压电路的输出电压大小。本技术进一步设置为:现场可编程门阵列还包括比较器,其一个输入端连接模数转换电路的输出端,另一个输入端连接第二设定电压端,其输出端连接可调电压电路的输入端。本技术进一步设置为:还包括放大电路,其输入端连接模拟减法器的输出端,其输出端连接模数转换电路的输入端,用于对比较电路的输出信号进行放大。本技术进一步设置为:还包括钳位电路,连接在比较电路的输出端,或连接在模数转换电路的输入,用于对模拟减法器的输出数据、模数转换电路的输入数据进行钳位。本技术进一步设置为:还包括驱动电路,与CCD芯片连接,用于控制CCD芯片对图像的转换。与现有技术相比,本技术的有益技术效果为:1.本申请将图像模拟信号转化为数字信号进行运算,取消了对模拟量的存储电路,减少了图像模拟信号处理过程,简化了电路结构;2.进一步地,本申请通过设置可调电压电路,根据采样数值的大小实时调整,去除了信号中的直流分量,匹配了模数转换的量程,提高了数据的精度与准确度;3.进一步地,本申请通过程序运算,找到各采集时段,提高了各部分采集的准确性。附图说明图1是本技术的一个具体实施例的图像信号波形结构示意图;图2是本技术的一个具体实施例的图像信号采样处理电路结构示意图;图3是本技术的又一个具体实施例的图像信号采样处理电路结构示意图;图4是本技术的又一个具体实施例的现场可编程门阵列结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。本技术的一种图像信号采样处理方法,每个像素的图像信号,如图1所示,在一个周期内包括复位部分、参考部分、信号部分,具体地,在由t1-t4组成的一个周期中,包括t1-t2之间的复位部分、t2-t3之间的参考部分、t3-t4之间的信号部分,在参考部分、信号部分既包括直流分量也包括交流分量,是在直流分量上叠加有交流分量。交流分量包括噪声。相邻二个周期中,参考部分的直流分量有差异,信号部分的直流分量也是有差异的,每个图像像素的参考值是不同的。图像信号的处理,是计算信号部分与参考部分的差值,从而计算出图像信号的大小。具体实施方式一一种图像信号采样处理电路,包括CCD芯片、模拟减法电路、模数转换电路、现场可编程门阵列,CCD芯片的输出端连接模拟减法电路的一个输入端,模拟减法电路的另一个输入端连接第一设定电压端,其输出端连接模数转换电路的输入端,模数转换电路的输出连接现场可编程门阵列;现场可编程门阵列(FPGA)输出数字图像信号。CCD芯片输出的图像模拟信号,经过模拟减法器电路与设定电压进行模拟减法运算,去除直流分量,相减后的信号经过放大后,再经过模数转换电路转换为图像数字信号;现场可编程门阵列用于根据采样数据,设定模数转换电路输出数据的读取时间窗口范围,对读取数据进行计算,输出数字图像信号并调整设定电压的大小。读取时间窗口包含参考部分读取时间窗口、信号部分读取时间窗口,分别对应图像信号的参考部分和信号部分。现场可编程门阵列,如图4所示,包括存储单元、读数单元、计算单元、控制单元、比较器,模数转换电路的输出端连接存储单元的输入端、控制单元的输入端;读数单元的输入端连接存储单元的输出端,其输出端连接计算单元的输入端;控制单元的输出连接读数单元的控制端;存储单元用于存储输入数据,控制单元根据模数转换电路的数据变化输出读数时间窗口范围,控制读数单元在读数时间窗口范围进行数据读取,计算单元对读取的数据进行计算,得到结果数据并输出。比较器的一个输入端连接模数转换电路的输出端,另一个输入端连接第二设定电压端,其输出端连接可调电压电路的输入端。其中,第二设定电压端为电压设定电路的输出端。在本技术的一个具体实施例中,一种图像信号采样处理电路,如图2所示,包括CCD芯片、模拟减法电路、模数转换电路、现场可编程门阵列、可调电压电路,可调电压电路的输出端为第一设定电压端,与模拟减法电路的一个输入端相连,现场可编程门阵列中比较器的输出端连接可调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像信号采样处理电路,其特征在于:包括CCD芯片、模拟减法电路、模数转换电路、现场可编程门阵列,CCD芯片的输出连接模拟减法电路的一个输入端,模拟减法电路的另一个输入端连接第一设定电压端,其输出端连接模数转换电路的输入端,模数转换电路的输出连接现场可编程门阵列;现场可编程门阵列输出数字图像信号,现场可编程门阵列用于设定模数转换电路输出数据的读取时间,对读取数据进行计算并输出计算结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像信号采样处理电路,其特征在于:包括CCD芯片、模拟减法电路、模数转换电路、现场可编程门阵列,CCD芯片的输出连接模拟减法电路的一个输入端,模拟减法电路的另一个输入端连接第一设定电压端,其输出端连接模数转换电路的输入端,模数转换电路的输出连接现场可编程门阵列;现场可编程门阵列输出数字图像信号,现场可编程门阵列用于设定模数转换电路输出数据的读取时间,对读取数据进行计算并输出计算结果。


2.根据权利要求1所述的图像信号采样处理电路,其特征在于:现场可编程门阵列包括存储单元、读数单元、计算单元、控制单元,模数转换电路的输出端连接存储单元的输入端、控制单元的输入端;读数单元的输入端连接存储单元的输出端,其输出端连接计算单元的输入端;控制单元的输出连接读数单元的控制端;存储单元用于存储输入数据,控制单元根据模数转换电路的数据变化输出读数时间窗口范围,控制读数单元在读数时间窗口范围进行数据读取,计算单元对读取的数据进行计算,得到结果数据并输出。


3.根据权利要求1所述的图像信号采样处理电路,其特征在于:还包括可调电压电路...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱虹云
申请(专利权)人:光速视觉北京科技有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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