[发明专利]一种高分辨率图像采集与处理装置

说明书

一种高分辨率图像采集与处理装置，包括图像获取模块、LVDS串并转换模块、数据映射模块、图像裁剪模块、多路同步模块、通信控制模块、图像处理模块、输出显示模块和外设；LVDS串并转换模块，用于对LVDS每个通道数据分别进行解串化，从串行数据流中恢复时钟信号并解调还原数据；数据映射模块，用于根据LVDS高速传输协议，将各个差分通道解析出来的各比特数据进行对齐、解数据帧和组合映射操作；图像裁剪模块，用于解析和裁剪高分辨率图像，输出多路小帧图像；多路同步模块，用于对多路小帧图像数的同步操作，将同步后的图像数据在同一时间并行传输给主处理器的视频输入接口。本发明实时处理高分辨率图像、适用性良好、灵活性较高。

技术领域

本发明涉及图像处理、安防、视频监控等相关领域，尤其涉及一种高分辨率图像采集与处理装置。

背景技术

随着计算机视觉与图像处理技术的不断发展及其应用领域的扩大，人们对于高分辨率、高清晰度视频/图像的需求也不断增大。众所周知，固定分辨率的图像在经过多级放大以后，会出现失真的情况，研究人员针对这种情况，一般有多种改进方案，第一种方案是前端采集的图像分辨率固定不变，在后端处理的时候采取改进插值算法等措施，使得图像在一定程度上可以继续，使图像失真保持在一个可以容忍的范围，但是这种方法的不足之处在于，在图像继续放大到一定倍数的情况下，还会出现噪点，即马赛克现象。另外一种改进方法就是通过提高前端CCD/CMOS图像传感器采集图像的分辨率，因为分辨率提高，在同尺寸显示屏幕大小的情况下，每英寸所拥有的像素点数目越多即密度越高，单位像素点就会比较小，图像细节也就会越丰富，所呈现出的清晰度也越高。

目前，传输高分辨率图像多采用串行接口，如LVDS(Low Voltage DifferentialSignaling，低电压差分接口)接口，该接口采用差分传输，抗干扰强。每个通道的传输速率可达1Gb/s，且传输距离远，可实现高速度、低功耗数据传输。针对视频图像处理的主流开发平台多采用DSP(Digital Signal Processor)等处理器，若采用上述第二种改进方法，则需要采用具有高带宽视频输入接口的处理器，而众多性能相对较低的应用处理器，其视频输入接口很难满足高分辨率乃至超高分辨率图像传输像素时钟的需求，更无法达到实时处理高分辨率图像的需求。

当前，市场上存在可以直接采集高分辨率图像的FPGA处理器，该处理器性能强大，可拥有高达64通道的LVDS接口，高带宽，可以采集超高分辨率的图像数据，其内部集成高性能DSP核，也可以进行相关算法处理。然而这种芯片最大的不足在于价格昂贵，对于消费领域的产品来说，难以控制产品成本，且研发难度大。

发明内容

为了克服已有图像处理装置的对高分辨率图像实时处理的能力较差、适用性较差、灵活性较差的不足，本发明提供一种实时处理高分辨率图像、适用性良好、灵活性较高的高分辨率图像采集与处理装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高分辨率图像采集与处理装置，所述装置包括图像获取模块、LVDS串并转换模块、数据映射模块、图像裁剪模块、多路同步模块、通信控制模块、图像处理模块、输出显示模块和外设。

所述图像获取模块，用于配置图像传感器的工作参数；

所述LVDS串并转换模块，用于对LVDS每个通道数据分别进行解串化，从串行数据流中恢复时钟信号，并解调还原数据；

所述数据映射模块，用于根据LVDS高速传输协议，将各个差分通道解析出来的各比特数据进行对齐、解数据帧和组合映射操作；

所述图像裁剪模块，用于对高分辨率图像的裁剪与同步，包括时序控制单元、图像裁剪单元和存储单元；

所述时序控制单元，用于为裁剪出来的图像数据添加行、场信号，控制各个异步FIFO读/写操作以及数据选择；