系統(tǒng)采用FPGA處理，在保證功能和性能的同時，省掉了DSP這一高價器件，節(jié)省整體的成本；同時可以提高處理速度。
[0035]優(yōu)選的，參見圖2所示，偏置電壓輸出電路40還與TEC控制器50相連，為該TEC控制器50提供偏置電壓(圖2中的FB+) ;TEC控制器50還用于采集紅外探測器10的當(dāng)前環(huán)境溫度(圖2中的FB-)，并根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度(圖2中為采集紅外探測器10的模擬溫度數(shù)據(jù)，也可以采集紅外探測器10的數(shù)字溫度數(shù)據(jù)，即AD溫度轉(zhuǎn)換器20的輸出端還與TEC控制器50相連，AD溫度轉(zhuǎn)換器20將數(shù)字溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至TEC控制器50)調(diào)整紅外探測器10的溫度。
[0036]具體的，圖像采集控制器60根據(jù)AD溫度轉(zhuǎn)換器20發(fā)送的數(shù)字溫度數(shù)據(jù)，實時調(diào)整輸出到偏置電壓輸出電路40的控制信號，進而控制偏置電壓輸出電路40提供給TEC控制器50的電壓值。通過調(diào)整TEC控制器50的偏置電壓，從而調(diào)整TEC控制器50輸出的熱能，即可以調(diào)節(jié)紅外探測器10的溫度。
[0037]優(yōu)選的，參見圖3所示，F(xiàn)PGA還包括圖像處理模塊。圖像采集控制器60將采集到的數(shù)字圖像信號傳送至圖像處理模塊，圖像處理模塊用于對該數(shù)字圖像信號進行處理，包括:對數(shù)字圖像信號進行非均勻校正、中值濾波、溫度識別、圖像增強、光標(biāo)疊加中的一種或多種處理。
[0038]其中，對于圖像數(shù)據(jù)，圖像處理模塊首先進行非均勻校正和中值濾波，去除采集時引入的非均勻性和噪聲干擾。然后分析圖像數(shù)據(jù)，識別圖像所反映出的溫度情況，并在相應(yīng)位置疊加光標(biāo)，明確的指示出溫度情況，同時將圖像進行增強處理，產(chǎn)生更加鮮明的對比。最后，參見圖3、圖4所示，F(xiàn)PGA設(shè)置有LCD接口，F(xiàn)PGA將處理后的圖像信號通過LCD接口發(fā)送至外部的LCD顯示屏，進而控制LCD將圖像完整的清晰的顯示出來，便于直觀查驗。
[0039]優(yōu)選的，參見圖4所示，F(xiàn)PGA還包括:緩存器、寄存器(RegiSter_Ctrl)、復(fù)位電路(Reset_Ctrl)、AMBA，且FPGA外部集成閃存(FLASH)。
[0040]下面通過一個實施例詳細介紹該圖像采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0041 ] 實施例一
[0042]在實施例一中，參見圖5所示，紅外探測器使用UL03262，AD溫度轉(zhuǎn)換器和AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器均采用ADS850，TEC溫度控制器使用MAX1978，偏置電壓輸出電路40采用DA轉(zhuǎn)換器，具體為AD5324;閃存FLASH使用M25P64，緩存SDRAM使用K4S641632N，LCD顯示屏使用AT070TN83，F(xiàn)PGA使用Altera的Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6。實施例一僅為一種具體的實施方式，但并不限于此，可根據(jù)需要選擇其他型號器件。
[0043]FPGA通過DA轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生偏置電壓并施加到紅外探測器上，然后控制紅外探測器將紅外光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號，同時FPGA還通過控制TEC溫度控制器來保持紅外探測器的工作溫度。兩路AD轉(zhuǎn)換器將紅外探測器輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號，其中包括溫度信息和圖像信息，然后反饋給FPGAt3FPGA根據(jù)得到的溫度信息和圖像信息進行對應(yīng)的紅外圖像處理，然后將紅外圖像呈現(xiàn)到IXD上。FLASH和SDRAM用于保存FPGA在進行紅外圖像處理時所需要的信息。
[0044]本實用新型實施例提供的一種紅外圖像采集處理系統(tǒng)，引入獨立雙AD轉(zhuǎn)換的處理方式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和溫度轉(zhuǎn)換分離開，分別使用獨立的AD轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，將圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)分離開，保證圖像數(shù)據(jù)處理時不受溫度影響，處理精度更高。獨立雙AD轉(zhuǎn)換電路使得圖像采集控制器可以實時得到準(zhǔn)確的溫度信息，從而保證對紅外探測器的溫度控制更加精確，減小紅外探測器采集數(shù)據(jù)的失真。同時，本實用新型實施例提供的紅外圖像采集處理系統(tǒng)采用FPGA處理，在保證功能和性能的同時，省掉了DSP這一高價器件，節(jié)省整體的成本；同時可以提高處理速度。
[0045]本實用新型能有多種不同形式的【具體實施方式】，上面以圖1-圖5為例結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作舉例說明，這并不意味著本實用新型所應(yīng)用的具體實例只能局限在特定的流程或?qū)嵤├Y(jié)構(gòu)中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，上文所提供的具體實施方案只是多種優(yōu)選用法中的一些示例，任何體現(xiàn)本實用新型權(quán)利要求的實施方式均應(yīng)在本實用新型技術(shù)方案所要求保護的范圍之內(nèi)。
[0046]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種紅外圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于，包括:紅外探測器、AD溫度轉(zhuǎn)換器、AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、偏置電壓輸出電路、TEC控制器和FPGA，所述FPGA內(nèi)部集成圖像采集控制器； 所述紅外探測器分別通過所述AD溫度轉(zhuǎn)換器、所述AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與所述圖像采集控制器相連;所述AD溫度轉(zhuǎn)換器用于將所述紅外探測器的模擬溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字溫度數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)字溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述圖像采集控制器;所述AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器用于將所述紅外探測器采集的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號，并將所述數(shù)字圖像信號發(fā)送至所述圖像采集控制器； 所述圖像采集控制器分別通過所述偏置電壓輸出電路、所述TEC控制器與所述紅外探測器相連;所述偏置電壓輸出電路用于為所述紅外探測器提供偏置電壓;所述TEC控制器用于調(diào)整所述紅外探測器的溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述偏置電壓輸出電路還與所述TEC控制器相連;所述TEC控制器還用于采集所述紅外探測器的當(dāng)前環(huán)境溫度，并根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度調(diào)整所述紅外探測器的溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像采集控制器根據(jù)所述AD溫度轉(zhuǎn)換器發(fā)送的所述數(shù)字溫度數(shù)據(jù)，實時調(diào)整輸出到所述偏置電壓輸出電路的控制信號，控制所述偏置電壓輸出電路提供給所述TEC控制器的電壓值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA還包括圖像處理模塊； 所述圖像采集控制器將采集到的所述數(shù)字圖像信號傳送至所述圖像處理模塊，所述圖像處理模塊用于對所述數(shù)字圖像信號進行處理。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA設(shè)置有LCD接口，所述FPGA將處理后的圖像信號通過所述IXD接口發(fā)送至外部的IXD顯示屏。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊具體用于:對所述數(shù)字圖像信號進行非均勻校正、中值濾波、溫度識別、圖像增強、光標(biāo)疊加中的一種或多種處理。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的紅外圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA還包括:緩存器、寄存器、復(fù)位電路，且所述FPGA外部集成閃存。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的紅外圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述AD溫度轉(zhuǎn)換器和AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器均為ADS850，所述偏置電壓輸出電路為DA轉(zhuǎn)換器AD5324。
【專利摘要】本實用新型公開了一種紅外圖像采集處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：紅外探測器、AD溫度轉(zhuǎn)換器、AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、偏置電壓輸出電路、TEC控制器和FPGA，F(xiàn)PGA內(nèi)部集成圖像采集控制器；紅外探測器分別通過AD溫度轉(zhuǎn)換器、AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與圖像采集控制器相連；圖像采集控制器分別通過偏置電壓輸出電路、TEC控制器與紅外探測器相連；偏置電壓輸出電路用于為紅外探測器提供偏置電壓；TEC控制器用于調(diào)整紅外探測器的溫度。該系統(tǒng)引入獨立雙AD轉(zhuǎn)換的處理方式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和溫度轉(zhuǎn)換分離開，獨立雙AD轉(zhuǎn)換電路使得圖像采集控制器可以實時得到準(zhǔn)確的溫度信息，從而保證對紅外探測器的溫度控制更加精確，減小紅外探測器采集數(shù)據(jù)的失真。
【IPC分類】H04N5/33, H04N5/232
【公開號】CN205304963
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】顧玉林, 張冰倩, 王于波, 王龍波, 豐廷政
【申請人】北京智芯微電子科技有限公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月25日