一种具有图像镜像功能的读出电路及红外热成像仪制造技术

本发明专利技术提供一种具有图像镜像功能的读出电路及红外热成像仪。所述读出电路包括：M

【技术实现步骤摘要】
一种具有图像镜像功能的读出电路及红外热成像仪


[0001]本专利技术属于红外热成像
，特别涉及一种具有图像镜像功能的读出电路及红外热成像仪。

技术介绍

[0002]红外焦平面探测器组件是获取目标景物红外热辐射信息的重要光电器件，是红外热成像仪的重要组成部分。红外焦平面探测器组件的核心部件是红外焦平面探测器芯片组。红外焦平面探测器芯片组由红外焦平面阵列（Focal Plane Array，FPA）芯片和读出电路芯片通过铟柱倒装互连形成。其中读出电路芯片的基本功能是对红外探测器阵列芯片的各像元转换的电学信号进行前置放大处理，然后通过一个或多个输出缓冲器（也称为多路传输器，Multiplexer）串行读出。
[0003]典型的读出电路主要由M
×
N输入级单元电路阵列、列级采样
‑
保持电路、行和列级移位寄存器及输出放大级等几部分组成。读出电路既有模拟电路部分又有数字电路部分，是一种典型的数/模混合专用集成电路（ASIC）。
[0004]红外热成像系统实际应用环境中，常常需要根据不同的应用需求对红外视频图像在水平或垂直方向进行镜像翻转。根据水平或垂直方向的镜像翻转要求，需要重新开发相应的图像处理程序，实现红外视频图像的水平或垂直方向的镜像翻转，从而满足红外热成像系统的实际应用需要。而常规读出电路则难以通过改变电路结构来实现图像的镜像翻转。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种具有图像镜像功能的读出电路及红外热成像仪，通过具有图像镜像功能的读出电路上的控制信号实现了红外视频图像水平或垂直方向镜像翻转功能。
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种具有图像镜像功能的读出电路，其特征在于，包括：M
×
N输入级单元电路阵列、M位行移位寄存器、N位列移位寄存器和采样及保持电路；其中，M和N均为大于2的正整数；所述M
×
N输入级单元电路阵列用于接收红外焦平面探测器的光敏电流并转化为电压信号；所述M位行移位寄存器具有双向传输功能，包括M个六输入行触发器，且连接至M
×
N输入级单元电路阵列，所述M位行移位寄存器根据行移位方向控制信号选择读取方向；所述N位列移位寄存器具有双向传输功能，包括N个六输入列触发器，且通过采样及保持电路连接至所述M
×
N输入级单元电路阵列，所述N位列移位寄存器根据列移位方向控制信号选择读取方向；所述采样及保持电路用于按顺序接收按照所述M位行移位寄存器和N位列移位寄
存器的读取方向读取到的所述M
×
N输入级单元电路阵列输出的电压信号，并进行串行输出。
[0007]根据本专利技术的实施例，所述M位行移位寄存器包括行互补时钟产生器，用于根据输入的行时钟信号产生第一行时钟信号和第二行时钟信号，其中，所述第一行时钟信号与所述输入的行时钟信号的上升沿关联，所述第二行时钟信号与所述输入的行时钟信号的下降沿关联。
[0008]根据本专利技术的实施例，所述M个六输入行触发器包括第一六输入行触发器、第二六输入行触发器
…
第i六输入行触发器
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第M六输入行触发器，其中，i为整数，且1<i＜M，第一六输入行触发器的第一输入端接行同步信号，第二输入端接第二六输入行触发器的输出端，第三输入端接行移位方向控制信号，第四输入端接所述第一行时钟信号，第五输入端接所述第二行时钟信号，第六输入端接复位信号，输出端接第二六输入行触发器的第一输入端；第i六输入行触发器的第一输入端接第i
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1六输入行触发器的输出端，第二输入端接第i+1六输入行触发器的输出端，第三输入端接行移位方向控制信号，第四输入端接所述第一行时钟信号，第五输入端接所述第二行时钟信号，第六输入端接复位信号，输出端接第i+1六输入行触发器的第一输入端，以及第i
‑
1六输入行触发器的第二输入端；第M六输入行触发器的第一输入端接第M
‑
1六输入行触发器的输出端，第二输入端接行同步信号，第三输入端接行移位方向控制信号，第四输入端接所述第一行时钟信号，第五输入端接所述第二行时钟信号，第六输入端接复位信号，输出端接第M
‑
1六输入行触发器的第二输入端。
[0009]根据本专利技术的实施例，所述M个六输入行触发器中的任意一个包括：第一传输门、第二传输门、第一反相器和第一触发器；其中，所述第一传输门的输入端为所述六输入行触发器的第一输入端，所述第一传输门的正控制端为所述六输入行触发器的第三输入端，所述第一反相器的输入端为所述六输入行触发器的第三输入端，所述第一传输门的负控制端为所述第一反相器的输出端；所述第二传输门的输入端为所述六输入行触发器的第二输入端，所述第二传输门的正控制端为所述第一反相器的输出端，所述第二传输门的负控制端为所述六输入行触发器的第三输入端；所述第一传输门和所述第二传输门的输出端根据所述第三输入端的行移位方向控制信号，将信号输入至所述第一触发器的输入端。
[0010]根据本专利技术的实施例，所述第一触发器包括第一NMOS管、第二NMOS管、第二反向器、第三反向器、第一PMOS管、第一或非门电路，在第一行时钟信号为高电平时，所述第一NMOS管在导通，所述第一PMOS管断开；所述第一NMOS管的输出端与第二反相器的输入端相连，第二反向器的输出端和所述六输入行触发器的第六输入端接入第一或非门电路的输入端，所述第一或非门电路的输出端与所述第一PMOS管的输入端相连；在所述第一行时钟信号为低电平时，第一PMOS管导通，第一NMOS管断开，以锁存所述第二反相器的输出信号；在所述第二行时钟信号为高电平时，所述第二NMOS管导通，所述第二反向器的输
出信号传输至所述第三反向器，所述第三反向器的输出端为所述六输入行触发器的输出端。
[0011]根据本专利技术的实施例，所述N位列移位寄存器包括列互补时钟产生器，用于根据输入的列时钟信号产生第一列时钟信号和第二列时钟信号，其中，所述第一列时钟信号与所述输入的列时钟信号的上升沿关联，所述第二列时钟信号与所述输入的列时钟信号的下降沿关联。
[0012]根据本专利技术的实施例，所述N个六输入列触发器包括第一六输入列触发器、第二六输入列触发器
…
第j六输入列触发器
…
第N六输入列触发器，其中，j为整数，且1<j＜N，第一六输入列触发器的第一输入端接列同步信号，第二输入端接第二六输入列触发器的输出端，第三输入端接列移位方向控制信号，第四输入端接所述第一列时钟信号，第五输入端接所述第二列时钟信号，第六输入端接复位信号，输出端接第二六输入列触发器的第一输入端；第j六输入列触发器的第一输入端接第j
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1六输入列触发器的输出端，第二输入端接第j+1六输入列触发器的输出端，第三输入端接列移位方向控制信号，第四输入端接所述第一列时钟信号，第五输入端接所述第二列时钟信号，第六输入端接复位信号，输出端接第j+本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有图像镜像功能的读出电路，其特征在于，包括：M
×
N输入级单元电路阵列、M位行移位寄存器、N位列移位寄存器和采样及保持电路；其中，M和N均为大于2的正整数；所述M
×
N输入级单元电路阵列用于接收红外焦平面探测器的光敏电流并转化为电压信号；所述M位行移位寄存器具有双向传输功能，包括M个六输入行触发器，且连接至M
×
N输入级单元电路阵列，所述M位行移位寄存器根据行移位方向控制信号选择读取方向；所述N位列移位寄存器具有双向传输功能，包括N个六输入列触发器，且通过采样及保持电路连接至所述M
×
N输入级单元电路阵列，所述N位列移位寄存器根据列移位方向控制信号选择读取方向；所述采样及保持电路用于按顺序接收按照所述M位行移位寄存器和N位列移位寄存器的读取方向读取到的所述M
×
N输入级单元电路阵列输出的电压信号，并进行串行读出。2.根据权利要求1所述的具有图像镜像功能的读出电路，其特征在于，所述M位行移位寄存器包括行互补时钟产生器，用于根据输入的行时钟信号产生第一行时钟信号和第二行时钟信号，其中，所述第一行时钟信号与所述输入的行时钟信号的上升沿关联，所述第二行时钟信号与所述输入的行时钟信号的下降沿关联。3.根据权利要求2所述的具有图像镜像功能的读出电路，其特征在于，所述M个六输入行触发器包括第一六输入行触发器、第二六输入行触发器
…
第i六输入行触发器
…
第M六输入行触发器，其中，i为整数，且1<i＜M，第一六输入行触发器的第一输入端接行同步信号，第二输入端接第二六输入行触发器的输出端，第三输入端接行移位方向控制信号，第四输入端接所述第一行时钟信号，第五输入端接所述第二行时钟信号，第六输入端接复位信号，输出端接第二六输入行触发器的第一输入端；第i六输入行触发器的第一输入端接第i
‑
1六输入行触发器的输出端，第二输入端接第i+1六输入行触发器的输出端，第三输入端接行移位方向控制信号，第四输入端接所述第一行时钟信号，第五输入端接所述第二行时钟信号，第六输入端接复位信号，输出端接第i+1六输入行触发器的第一输入端，以及第i
‑
1六输入行触发器的第二输入端；第M六输入行触发器的第一输入端接第M
‑
1六输入行触发器的输出端，第二输入端接行同步信号，第三输入端接行移位方向控制信号，第四输入端接所述第一行时钟信号，第五输入端接所述第二行时钟信号，第六输入端接复位信号，输出端接第M
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1六输入行触发器的第二输入端。4.根据权利要求3所述的具有图像镜像功能的读出电路，其特征在于，所述M个六输入行触发器中的任意一个包括：第一传输门、第二传输门、第一反相器和第一触发器；其中，所述第一传输门的输入端为所述六输入行触发器的第一输入端，所述第一传输门的正控制端为所述六输入行触发器的第三输入端，所述第一反相器的输入端为所述六输入行触发器的第三输入端，所述第一传输门的负控制端为所述第一反相器的输出端；所述第二传输门的输入端为所述六输入行触发器的第二输入端，所述第二传输门的正
控制端为所述第一反相器的输出端，所述第二传输门的负控制端为所述六输入行触发器的第三输入端；所述第一传输门和所述第二传输门的输出端根据所述第三输入端的行移位方向控制信号，将信号输入至所述第一触发器的输入端。5.根据权利要求4所述的具有图像镜像功能的读出电路，其特征在于，所述第一触发器包括第一NMOS管、第二NMOS管、第二反向器、第三反向器、第一PMOS管、第一或非门电路，在第一行时钟信号为高电平时，所述第一NMOS管导通，所述第一PMOS管断开；所述第一NMOS管的输出端与第二反相器的输入端相连，第二反向器的输出端和所述六输入行触发器的第六输入端接入第一或非门电路的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建，骆柏华，倪慧云，
申请(专利权)人：昆明钍晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：