[发明专利]基于FPGA的航空相机实时电子变倍系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的航空相机实时电子变倍系统，其特征在于，该实时电子变倍系统在FPGA上实现，包括图像输入模块、SRAM图像存储模块、电子变倍参数设定模块、DRAM存储控制模块、双线性插值模块、图像输出模块；其中，

图像输入模块：根据设定的图像参数对航空相机拍摄到的原始图像数据进行缓存处理，将数据存入FIFO中进行重整时序，然后输出至SRAM图像存储模块；

SRAM图像存储模块：接收重整时序后的图像数据，驱动片外存储器SRAM的读写控制信号，将接收到的图像数据写入SRAM中；

电子变倍参数设定模块：接收电子变倍指令，根据设定的变倍倍率以及图像参数得到电子变倍所需要的原始图像区域坐标以及双线性插值模块所需要的插值加权系数，将计算出的坐标变换为SRAM中的数据存储地址，并将该数据存储地址输出至DRAM存储控制模块，同时将所述插值加权系数输出至双线性插值模块；

DRAM存储控制模块：接收电子变倍参数设定模块计算出的所述数据存储地址，根据此数据存储地址将原始图像数据写入FPGA片内存储器DRAM中，并将原始图像数据输出至双线性插值模块；

双线性插值模块：接收电子变倍参数设定模块计算出的插值加权系数以及DRAM存储控制模块输出的原始图像数据，根据当前像素的坐标与变倍倍率，利用原始图像数据中对应的周围4个像素进行插值加权运算得到当前像素变倍放大后的结果，最后得到电子变倍完成后的图像数据，并将插值放大后的图像数据逐点输出至图像输出模块；

图像输出模块：接收双线性插值模块插值放大后的图像数据，将其按照输出接口协议要求进行时序重建，最终将时序重建后的图像数据按照用户需求输出。

2.如权利要求1所述的一种基于FPGA的航空相机实时电子变倍系统，其特征在于，所述SRAM图像存储模块中采用2片SRAM进行乒乓处理，即一片SRAM先进行图像存储，待当前数据需要读出时，另外一片SRAM进行图像存储，如此2片SRAM进行交叉乒乓工作。

3.如权利要求1或2所述的一种基于FPGA的航空相机实时电子变倍系统，其特征在于，在FPGA内部建立行缓存DRAM块，同时缓存多行图像数据，待多行数据都已缓存完成后，将缓存的图像数据根据双线性插值模块的需求输出至双线性插值模块。

4.如权利要求1或2所述的一种基于FPGA的航空相机实时电子变倍系统，其特征在于，将变倍倍率以及图像参数制作成数据表存入片内ROM中，在接收到电子变倍指令时，从片内ROM中提取。

5.如权利要求4所述的一种基于FPGA的航空相机实时电子变倍系统，其特征在于，根据用户需求对变倍倍率以及图像参数进行定制，通过更改片内ROM中的数据表实现对不同变倍倍率以及不同型号航空相机图像的适应。

6.如权利要求1或2所述的一种基于FPGA的航空相机实时电子变倍系统，其特征在于，双线性插值模块对原始图像数据逐点进行相应的放大和插值处理采用流水线逐点顺序计算，提前缓存一行图像数据，保证在一个时钟周期内实现4个原始图像像素以及对应加权系数的提取和乘加处理。