一种红外热成像系统技术方案

本申请涉及一种红外热成像系统，其中，该红外热成像系统包括：图像采集单元、控制单元、图像处理单元和显示模块；图像采集单元与控制单元连接；图像处理单元分别与控制单元和显示模块连接。图像处理单元包括至少两个FPGA芯片，至少两个FPGA芯片依次通过其内部通信连接。本实用新型专利技术通过双FPGA模式，利用第一FPGA芯片实现探测器的数据采集及图像RAW域处理功能，利用第二FPGA芯片实现图像输出及YUV域的处理，扩大了一倍资源，解决了热成像后续扩展图像处理算法，优化图像的需求，同时兼容高分辨率探测器，满足大量数据处理的实时性要求，实现了红外热成像系统中对于图像处理系统高精度、高速化和高度集成化的需求。高速化和高度集成化的需求。高速化和高度集成化的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种红外热成像系统


[0001]本申请涉及成像系统领域，特别是涉及一种红外热成像系统。

技术介绍

[0002]在自然界中，一切物体都会辐射红外线，这种红外线辐射是基于任何物体在常规环境下都会产生自身分子和原子无规则的运动，并不停的辐射出热红外能量。因此红外热成像技术是利用红外传感其采集被测目标的红外热辐射能量，通过波长转换技术将热辐射能量转换为可视化图像，图像中不同颜色代表被测物体的不同温度，从而实现观测与测温。热成像应用于安防、防疫测温、国家禁捕、工业测温等各个方面。
[0003]目前，普遍应用于热成像探测器的都是采用单FPGA模式，此模式集成控制、通信与图像处理。例如，专利CN206712951U公开了一种基于图像复原的主动红外夜视辅助驾驶系统，公开了采用对红外线采集到的图像进行基于FPGA+DSP实时图像复原。利用配置芯片接收实时采集图像，再传送FPGA模块进行图像的预处理，FPGA模块再传送至DSP进行图像复原处理，复原处理后的图像再通过FPGA传送至图像显示模块的显示屏上。
[0004]热成像探测器工作环境较为复杂，不同环境，图像效果各有差异，单FPGA模式受限于资源限制问题，集成图像处理算法有限，对于后续新算法实现较为困难，系统可持续性与扩展性较差，不利于后期图像的优化。当需要添加新算法和算法升级时，由于单FPGA处理器内部有限的逻辑资源和存储资源，导致图像效果优化空间小，可扩展性差，并且不具有高分率探测器兼容性，不具有通用性，无法满足后续图像效果的优化及高分辨率探测器的兼容。日益增多的算法处理与优化需求对图像处理系统提出了较高的要求，并且对于高分辨率探测器(1280*1024)，往往需要更换芯片与硬件。
[0005]针对相关技术中存在单FPGA模式的红外线热成像系统不能完成复杂算法的升级与新算法的添加，导致图像效果优化空间小，可扩展性差，不能兼容高分辨率探测器的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]在本实施例中提供了一种红外热成像系统，以解决相关技术中单FPGA模式的红外线热成像系统不能完成复杂算法的升级与新算法的添加，导致图像效果优化空间小，可扩展性差，不能兼容高分辨率探测器的问题。
[0007]第一个方面，在本实施例中提供了一种红外热成像系统，所述红外热成像系统包括图像采集单元、控制单元和图像处理单元，所述图像采集单元分别与所述控制单元和所述图像处理单元连接；所述图像处理单元与所述控制单元连接；
[0008]所述图像处理单元，包括：至少两个FPGA芯片，所述FPGA芯片之间通过其内部通信接口连接。
[0009]在其中的一些实施例中，所述图像处理单元包括第一FPGA芯片和第二FPGA芯片，所述第一FPGA芯片和第二FPGA芯片通过其内部通信接口连接，所述FPGA芯片包括DDR模块；
[0010]所述红外热成像系统还包括DSP模块，所述DSP模块与所述第一FPGA芯片通信连接。
[0011]在其中的一些实施例中，所述红外热成像系统还包括显示模块，所述DSP模块与所述显示模块通信连接。
[0012]在其中的一些实施例中，所述第二FPGA芯片与所述图像采集单元连接。
[0013]在其中的一些实施例中，所述红外热成像系统还包括快门模块、存储器、控制器模块和温度传感器，所述快门模块、所述存储器、所述控制器模块和所述温度传感器分别与所述控制单元连接。
[0014]在其中的一些实施例中，所述控制单元通过SPI接口与所述存储器连接，所述控制单元通过IIC接口或SPI接口与所述控制器模块连接，所述控制单元通过IIC接口与所述温度传感器连接，所述控制单元通过UART接口与所述DSP模块连接。
[0015]在其中的一些实施例中，所述控制单元通过IIC接口与所述图像采集单元连接。
[0016]在其中的一些实施例中，所述控制单元通过SPI接口与所述FPGA芯片通信连接。
[0017]在其中的一些实施例中，所述控制器模块为TEC控制模块。
[0018]在其中的一些实施例中，所述图像处理单元还包括通信接口模块，所述FPGA芯片通过所述通信接口模块与所述显示模块连接。
[0019]与相关技术相比，在本实施例中提供的一种红外热成像系统，通过双FPGA模式，扩大了一倍资源，解决了热成像后续扩展图像处理算法，优化图像的需求，同时兼容高分辨率探测器。
[0020]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
[0021]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0022]图1是本实施例的一种红外热成像系统的结构框图。
[0023]图2是本实施例的另一种红外热成像系统的结构框图。
[0024]图3是本优选实施例的一种红外热成像系统的结构框图。
[0025]图4是本优选实施例的图像处理单元处理数据的流程图。
具体实施方式
[0026]为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。
[0027]除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属
具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤
或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。
[0028]在本实施例中提供了一种红外热成像系统，图1是本实施例的红外热成像系统的结构框图，如图1所示，该系统包括：图像采集单元10、控制单元20和图像处理单元30，图像采集单元10分别与控制单元20、图像处理单元30连接；图像处理单元30与控制单元20连接。
[0029]图像处理单元30，包括：至少两个FPGA芯片，两个FPGA芯片之间通过其内部通信接口连接。
[0030]具体的，红外图像处理系统的核心是其硬件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外热成像系统，其特征在于，所述红外热成像系统包括：图像采集单元、控制单元和图像处理单元，所述图像采集单元分别与所述控制单元和所述图像处理单元连接；所述图像处理单元与所述控制单元连接；所述图像处理单元，包括：至少两个FPGA芯片，所述FPGA芯片之间通过其内部通信接口连接。2.根据权利要求1所述的红外热成像系统，其特征在于，所述图像处理单元包括第一FPGA芯片和第二FPGA芯片，所述第一FPGA芯片和第二FPGA芯片通过其内部通信接口连接，所述FPGA芯片包括DDR模块；所述红外热成像系统还包括DSP模块，所述DSP模块与所述第一FPGA芯片通信连接。3.根据权利要求2所述的红外热成像系统，其特征在于，所述红外热成像系统还包括显示模块，所述DSP模块与所述显示模块通信连接。4.根据权利要求2所述的红外热成像系统，其特征在于，所述第二FPGA芯片与所述图像采集单元连接。5.根据权利要求2所述的红外热成像系统，其特征在于，所述红...

【专利技术属性】
技术研发人员：高行威，官乐乐，周帅奇，
申请(专利权)人：浙江华感科技有限公司，
类型：新型
国别省市：