[发明专利]可重构大视场无缝拼接成像系统

摘要

可重构大视场无缝拼接成像系统，涉及光电成像技术领域，解决现有大面阵传感器加工技术难度大、良品率低且无法满足应用要求等问题，成像系统由s个成像模块拼接组成，每个成像模块包括焦面单元、成像控制单元、压缩单元、存储单元和数传单元；焦面单元包括M0*N0个面阵图像传感器，所述面阵图像传感器通过光电感应将目标光信号转换为电信号；成像控制单元对面阵传感器驱动成像，成像控制单元接收面阵图像传感器输出的图像并分配至压缩单元；成像控制单元并对图像数据加入帧流水号、通道编号及时间戳编码后传送至存储单元，然后经由交换机导入主控计算机进行同时刻图像解码拼接，组成无缝拼接高分辨率大面阵图像。本发明的拼接方式可重构。

主权项

1.可重构大视场无缝拼接成像系统，其特征是，所述拼接成像系统包括s个成像模块；每个成像模块实现完整成像；所述每个成像模块包括焦面单元、成像控制单元、压缩单元、存储单元和数传单元；所述焦面单元包括M0*N0个面阵图像传感器，所述面阵图像传感器通过光电感应将目标光信号转换为电信号；所述成像控制单元对焦面单元的M0*N0个面阵传感器驱动成像，所述成像控制单元接收面阵图像传感器输出的图像，并将接收的图像数据整合转换后分配至压缩单元；所述压缩单元对接收的图像数据实时压缩，压缩后的图像数据输出至成像控制单元，所述成像控制单元对图像数据加入帧流水号、通道编号及时间戳编码后传送至存储单元；所述存储单元接收到数传指令后将带有帧流水号、通道编号和时间戳编码的图像数据经由交换机导入主控计算机，所述主控计算机进行同时刻图像解码拼接，组成一幅无缝拼接高分辨率大面阵图像；所述焦面单元的M0*N0个面阵图像传感器分布于同一平面，每个面阵图像传感器像元尺寸为a，列向和行向的分辨率分别为m和n，设定图像拼接搭接像元数为k，获得相邻两片面阵图像传感器的列向和行向分布间隔分别为：x＝2*(m‑k)*ay＝2*(n‑k)*a焦面单元的传感器个数根据目标像元分辨率TSD和成像幅宽w1*w2计算得到，计算公式为：所述成像控制单元以可编程逻辑器件为核心，包括驱动时序模块、通信模块、LVDS串行数据接收模块、图像格式转换模块、辅助数据整合模块、缓存控制器、存储控制器和网络控制器；所述通信模块接收控制指令，并对指令进行解码获得成像参数；驱动时序模块根据解码后的成像参数在同步脉冲触发下生成图像传感器驱动时序，完成各个图像传感器在同一时刻曝光成像；所述通信模块还用于发送编码后相机状态信息；图像传感器输出的图像数据通过高速串行差分信号传输到LVDS串行数据接收模块，所述LVDS串行数据接收模块将接收的串行图像数据解码为并行图像数据，经过图像格式转换模块将所述并行图像数据转换为1080P图像格式分配至压缩单元；所述辅助数据整合模块判断每帧图像的帧起始，在每帧图像的第一行图像数据前增加一行图像辅助数据，包括帧流水号、通道编号和时间戳编码数据，帧流水号在下帧图像自动加1，通道编号用于标识拍摄图像所处的位置，在接收到同步触发脉冲后时间戳编码由本地时钟自动计数；所述的缓存控制器用于实现对DDR2缓存的存取控制，存储控制器用于实现对存储单元的读写控制，网络控制器用于实现对千兆以太网驱动控制。