專利名稱：寬波段ccd成像儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像技術(shù)，主要提出一種寬波段CCD成像儀。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字成像技術(shù)的發(fā)展，利用CCD成像技術(shù)實現(xiàn)對觀測目標的實時監(jiān)視已經(jīng)被 廣泛應(yīng)用于社會生活和行業(yè)應(yīng)用的各個領(lǐng)域。但是CCD成像質(zhì)量受大氣環(huán)境的影響較大， 尤其是在煙、霧、水汽、霾等能見度不良環(huán)境中，CCD成像質(zhì)量大幅下降，大大降低了探測和 識別目標的有效距離和清晰度。 CCD的成像質(zhì)量受環(huán)境能見度的影響很大，當(dāng)能見度不好時，對CCD的直接影響就
是圖像對比度下降、噪聲增大導(dǎo)致圖像質(zhì)量急劇下降，甚至根本無法正常成像。 目前，CCD成像技術(shù)的實現(xiàn)有以下兩種方式。 彩轉(zhuǎn)黑CCD攝像機工作波段為0. 4 m 0. 78 m，其工作模式分為彩色成像和黑 白成像模式，在光線較強的情況下攝像機工作于彩色模式，當(dāng)光線變暗時通過濾鏡切換轉(zhuǎn) 化為黑白模式。但是在能見度不良情況下，不管是彩色模式或者黑白模式都無法解決清晰 成像的目的。 CCD透霧成像系統(tǒng)工作波段為0. 4 ii m 1. 0 ii m，其工作模式分為原圖成像和透霧成 像模式。原圖成像的工作波段為0. 4 ii m 0. 78 ii m，透霧成像工作波段為0. 8 y m 1. 0 y m。
其透霧處理電路采用中等分辨率的圖像采集和顯示芯片，輸出的透霧圖像灰度級為256線。
CCD透霧成像系統(tǒng)主要包括濾波攝像機、透霧處理模塊、中心控制模塊。
CCD透霧成像系統(tǒng)整體構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)分為三部分即中心控制模塊、透霧處理模 塊和濾波攝像機。濾波攝像機設(shè)置在所需觀測目標對應(yīng)的特定位置，透霧處理模塊設(shè)置在 濾波攝像機下端的獨立安置的室外連接箱中，中心控制模塊設(shè)置在監(jiān)控中心控制室內(nèi)；中 心控制模塊與濾波攝像機通過射頻電纜或光纜實現(xiàn)連接；中心控制模塊與透霧處理模塊通 過控制電纜或光纜實現(xiàn)連接；濾波攝像機與透霧處理模塊通過網(wǎng)線或雙絞線實現(xiàn)連接，由 于網(wǎng)線或雙絞線的傳輸距離有限(一般不能超過100米)，因此設(shè)置有透霧處理模塊的室外 連接箱只能安置在濾波攝像機設(shè)置位置的旁邊。 CCD透霧成像系統(tǒng)，其工作方式分為三種，在能見度良好情況下CCD工作于彩色 原圖方式，透霧處理模塊是CCD透霧成像系統(tǒng)的核心模塊，其作用是通過內(nèi)嵌的微處理器
對圖像信號進行算法處理，此時透霧處理模塊處于不工作狀態(tài)，不對圖像進行處理，輸出為 彩色原圖模式；當(dāng)能見度不良時CCD工作于透霧模式，透霧處理模塊工作于普通透霧處理 狀態(tài)，此時透霧處理模塊對圖像進行普通透霧算法處理，輸出為透霧模式；當(dāng)能見度極弱時 CCD工作于增強透霧模式，透霧處理模塊工作于增強透霧處理狀態(tài)，此時透霧處理模塊對圖 像進行增強透霧算法處理，輸出為增強透霧模式。 CCD透霧成像系統(tǒng)，其控制實現(xiàn)方式為在能見度良好情況下，在中心控制室通過按 下中心控制模塊的原圖按鍵發(fā)出控制指令通過485控制電纜傳送到透霧處理模塊的串口 電路，由透霧處理模塊的串口電路發(fā)出控制命令通過網(wǎng)線或雙絞線發(fā)送到濾波攝像機的濾
4片切換控制電路，控制濾片支架切換，此時透霧處理模塊不工作輸出為彩色原圖，彩色原圖
通過視頻電纜傳送到中心控制模塊。在能見度不良情況下，按下中心控制模塊的透霧按鍵
發(fā)出控制指令通過485控制電纜傳送到透霧處理模塊的串口電路，由透霧處理模塊的串口
電路發(fā)出控制命令通過網(wǎng)線或雙絞線發(fā)送到濾波攝像機的濾片切換控制電路，控制濾片支
架切換，此時透霧處理模塊工作輸出為透霧圖像，透霧圖像通過視頻電纜傳送到中心控制
模塊。在能見度極弱情況下，按下中心控制模塊的增強透霧按鍵發(fā)出控制指令通過485控
制電纜傳送到透霧處理模塊的串口電路，由透霧處理模塊的串口電路發(fā)出控制命令通過網(wǎng)
線或雙絞線發(fā)送到濾波攝像機的濾片切換控制電路，控制濾片支架切換，此時透霧處理模
塊工作輸出為增強透霧圖像，增強透霧圖像通過視頻電纜傳送到中心控制模塊。 綜上所述，CCD透霧成像系統(tǒng)使用的條件受到了一定的限制，原因是中心控制模塊
與透霧處理模塊之間必須要提供控制電纜的連接才能完成控制命令的傳送，因此該系統(tǒng)只
能使用于某些特定的工作環(huán)境如現(xiàn)場必須要提供用于控制命令傳送的控制電纜，如果在一
些日常的使用環(huán)境現(xiàn)場沒有提供控制電纜的連接，CCD透霧成像系統(tǒng)就無法正常實現(xiàn)工作
模式的切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出寬波段CCD成像儀的目的在于解決已有CCD透霧產(chǎn)品在控制實現(xiàn)方式 上的使用局限性，提高CCD成像產(chǎn)品的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案一種寬波段CCD成像儀，其具有濾片切換控制電路、 CCD光耦合電路、CCD成像處理電路；具有寬波段成像處理電路，并將其設(shè)置在成像儀本體 內(nèi)；所述寬波段成像處理電路的主要工作方式是接收來自成像儀后背板的按鈕開關(guān)命令 或485外部控制命令經(jīng)寬波段成像處理電路分析后輸出濾片切換控制命令到濾片切換控 制電路，驅(qū)動濾片支架動作，由普通濾片工作或鍍膜濾片工作；接收來自CCD處理電路輸出 的模擬圖像，根據(jù)控制命令的指令碼，寬波段處理電路啟動相應(yīng)工作狀態(tài)即原圖狀態(tài)、透霧 狀態(tài)、增強透霧狀態(tài)，輸出相應(yīng)的圖像模式即原圖模式、透霧模式、增強透霧模式；具有輸入 輸出接口電路，設(shè)置在成像儀本體內(nèi)后背板；所述寬波段成像處理電路的控制按鈕設(shè)置在 成像儀的后背板；在成像儀的后背板上設(shè)置有RS485輸入接口，使所述寬波段成像處理電 路可通過成像儀后背板上設(shè)置的RS485接口與外部控制裝置連接，實現(xiàn)寬波段成像處理電 路的工作由成像儀本體控制和外部控制兩種控制方式。
本發(fā)明所述的成像儀采用的工作波段為0. 4 ii m 1. 3 ii m。 本發(fā)明所述的成像儀包括濾光片切換控制電路101、CCD光耦合電路102、CCD成 像處理電路103 ;寬波段成像處理電路104、輸入輸出接口電路105 ;所述各個控制電路之間 采用數(shù)模電路內(nèi)部總線方式進行連接；這些總線包括數(shù)字信號線、模擬信號線；所述寬波 段成像處理電路104，是成像儀的關(guān)鍵處理電路，其包括微處理器202，圖像采集電路203， 圖像顯示電路207，存儲器205，內(nèi)部觸發(fā)控制電路206，8位撥碼開關(guān)204，繼電器206、208， 串口電路209，開關(guān)電路210 ;所述寬波段成像處理電路104，其微處理器202與圖像采集電 路203連接，微處理器202與圖像顯示電路207連接，微處理器202與存儲器205連接，微 處理器202與內(nèi)部觸發(fā)控制電路206連接，微處理器202與8位撥碼開關(guān)204連接，微處理 器202與繼電器206連接，串口電路209與輸入輸出接口電路105中的串口電路303連接，開關(guān)電路210與輸入輸出接口電路中的開關(guān)電路304連接；所述寬波段成像處理電路104， 其控制方式通過內(nèi)部觸發(fā)控制電路206檢測串口電路209和開關(guān)電路210的命令信號，上 報到微處理器202，微處理器202進行解析作出判決，控制命令通過繼電器206發(fā)送到濾片 切換控制電路101 ;工作命令發(fā)到圖像采集電路203、圖像顯示電路207、存儲器205 ;8位 撥碼開關(guān)204預(yù)先設(shè)置為1-256編碼序號對應(yīng)本成像儀的地址位；圖像輸入經(jīng)圖像采集電 路203數(shù)字化編碼，到微處理器202進行圖像算法處理，到圖像顯示電路207進行解碼還原 為模擬圖像，經(jīng)繼電器208輸出；所述成像儀內(nèi)部觸發(fā)控制電路206，其包括觸發(fā)控制處理 器401、串口電路402、開關(guān)電路403、數(shù)字編碼404、數(shù)字接口 405 ;所述內(nèi)部觸發(fā)控制電路 206中的觸發(fā)控制處理器401與串口電路402連接，觸發(fā)控制處理器401與開關(guān)電路403連 接，觸發(fā)控制處理器401與數(shù)字編碼404連接；構(gòu)成了內(nèi)部觸發(fā)控制電路206，既可以接收 開關(guān)電路403發(fā)來的內(nèi)部控制命令，又可以接收串口電路402發(fā)來的外部控制命令；所述的 內(nèi)部觸發(fā)控制電路206，其控制通過觸發(fā)控制處理器401檢測掃描串口電路402和開關(guān)電 路403的信號狀態(tài)，判斷控制命令的類別，即類別一為來自開關(guān)電路403的內(nèi)部控制命令， 即模擬開關(guān)量信號，對應(yīng)為三種模擬開關(guān)量信號即原圖、透霧、增強透霧；類別二為來自串 口電路402的外部控制命令，即485串行命令，對應(yīng)為三種串行控制命令即原圖、透霧、增強 透霧；當(dāng)檢測到有命令信號時，觸發(fā)控制處理器401對信號類別判別后，由觸發(fā)控制處理器 401接收送數(shù)字編碼404，數(shù)字編碼404按預(yù)置要求編碼為不同的數(shù)字代碼發(fā)送到微處理器 202，微處理器202根據(jù)程序預(yù)置進行代碼對比，發(fā)出相應(yīng)不同的控制命令和工作命令；所 述成像儀輸入輸出接口電路105，其包括后背板接口 302、圖像輸入接口 301、485輸入控制 口 305、按鈕開關(guān)306、圖像輸出接口 307、串口電路303、開關(guān)電路304 ;所述輸入輸出接口 105，其后背板接口 302與圖像輸入接口 301連接、與圖像輸出接口 307連接、與485輸入控 制口 305連接、與按鈕開關(guān)306連接、與串口電路303及開關(guān)電路304連接；所述輸入輸出 接口電路105，其控制方式是通過485輸入控制口 305和按鈕開關(guān)306接收命令后實現(xiàn)對 成像儀輸出圖像進行切換控制的；所述按鈕開關(guān)306包括三個按鍵式開關(guān)按鈕即原圖處理 按鈕、透霧處理按鈕、增強透霧處理按鈕，按鈕開關(guān)低電平有效；所述的485輸入控制口 305 包括A、 B 二線接線端子，與中心控制室控制裝置通過控制電纜連接；所述的圖像輸入接口 301為成像儀本體內(nèi)連接端子，設(shè)置有75歐數(shù)字接頭，與寬波段成像處理電路104中的繼電 器208通過視頻線連接；所述的圖像輸出接口 307為成像儀外接連接端子，設(shè)置有75歐數(shù) 字接頭，與中心控制室視頻記錄裝置通過視頻電纜或光纜連接；所述的串口電路303與寬 波段成像處理電路104中串口電路209連接；所述的開關(guān)電路304與寬波段成像處理電路 104中開關(guān)電路210連接。
有益效果 寬波段CCD成像產(chǎn)品采用圖像處理領(lǐng)域的前沿技術(shù)，主要解決在低能見度情況下 傳統(tǒng)CCD不能正常成像的問題，本成像儀克服了現(xiàn)有CCD透霧產(chǎn)品實際使用中在控制方式 實現(xiàn)上的局限性和缺陷，能夠適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境場地，在實際應(yīng)用中為用戶提供了極大的 方便性和靈活性，具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
6
圖2為寬波段成像處理電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為輸入輸出接口電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為內(nèi)部觸發(fā)控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的控制方式流程圖。
圖6為圖像處理控制流程圖。 圖中圖1 101-濾片切換控制電路，102-CCD光耦合電路，103-CCD成像處理電路， 104-寬波段成像處理電路，105-輸入輸出接口電路。圖2201、208-繼電器，202-微處理 器，203-圖像采集電路，204-8位撥碼開關(guān)，205-存儲器，206-內(nèi)部觸發(fā)控制電路，207-圖 像顯示電路，209-串口電路，210-開關(guān)電路。圖3301-圖像輸入接口，302-后背板接口， 303-串口電路，304-開關(guān)電路，305-485輸入控制口 ， 306-按鈕開關(guān)，307-圖像輸出接口 。 圖4401-觸發(fā)控制處理器，402-串口電路，403-開關(guān)電路，404-數(shù)字編碼，405-數(shù)字接口 。
具體實施例方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。 寬波段CCD成像儀，如圖1包括了濾光片切換控制電路101、CCD光耦合電路102、 CCD成像處理電路103 ;寬波段成像處理電路104 ;輸入輸出接口電路105 ;寬波段成像處理 電路104的輸出包括三種狀態(tài)原始圖像、透霧處理圖像、增強透霧處理圖像輸出。
本發(fā)明所述的成像儀采用的工作波段為0. 4 ii m 1. 3 ii m。 本發(fā)明所述的成像儀連接方式各個控制電路之間采用數(shù)模電路內(nèi)部總線方式進 行連接；這些總線包括數(shù)字信號線、模擬信號線，使得信號傳遞更快速、誤碼率更低。
本發(fā)明所述的成像儀，其圖像處理流程為寬波段成像處理電路104接收到來自 內(nèi)部或外部控制命令后，分析判斷控制命令的類別屬性，發(fā)出相應(yīng)的控制命令使濾片支架 動作，由普通濾片工作或鍍膜濾片工作，決定寬波段處理電路工作于原圖處理狀態(tài)或透霧 處理狀態(tài)或者增強透霧處理狀態(tài)；寬波段成像處理電路104根據(jù)控制命令的指令碼，啟動 相應(yīng)工作狀態(tài)即原圖狀態(tài)、透霧狀態(tài)、增強透霧狀態(tài)，輸出相應(yīng)的圖像模式即原圖模式、透 霧模式、增強透霧模式。 本發(fā)明所述的成像儀，其控制方式為成像儀上電后，內(nèi)部觸發(fā)控制電路206中的 觸發(fā)控制處理器401檢測接收來自串口電路402和開關(guān)電路403發(fā)來的控制命令，經(jīng)觸發(fā) 處理控制器401解析后，經(jīng)過數(shù)字編碼404傳送到內(nèi)部觸發(fā)控制電路206的數(shù)字接口 405， 上傳給微處理器202 ;微處理器202分析判決發(fā)出濾片控制命令到繼電器201，繼電器201 閉合送出該命令到濾片切換控制電路IOI，啟動濾片切換；同時微處理器202啟動存儲器 205的算法程序，圖像輸入信號經(jīng)圖像采集電路203，到微處理器202進行圖像處理，輸出到 圖像顯示電路207到繼電器208，繼電器208閉合將圖像輸出到輸入輸出接口電路105，繼 電器208輸出的圖像有彩色原始圖像，透霧處理圖像、增強透霧處理圖像。
本發(fā)明所述的成像儀濾片切換控制電路101， CCD攝像機已有此項功能，其濾片支 架上安裝有兩種濾片即普通濾片和鍍膜濾片。其作用是通過濾片切換控制電路101發(fā)出濾 片切換命令使得濾片實現(xiàn)切換工作于普通濾片或鍍膜濾片狀態(tài)，實現(xiàn)物體反射光強經(jīng)過濾 片后實現(xiàn)濾波。 本發(fā)明所述的成像儀CCD光耦合電路102， CCD攝像機已有此項功能，其作用是進行光電轉(zhuǎn)換處理，即將經(jīng)濾波后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。 本發(fā)明所述的成像儀CCD成像處理電路103， CCD攝像機已有此項功能，其作用是 將經(jīng)CCD光耦合電路102處理后電信號進行抽樣、編碼、圖像處理、解碼、還原出模擬圖像信號。 本發(fā)明所述的成像儀寬波段成像處理電路104，成像儀的關(guān)鍵處理電路。如圖2其 包括微處理器202采用ALTERA公司的EP3C40F324型號FPGA，圖像透霧處理或增強透霧處 理通過微處理器202中嵌入的透霧處理軟件完成；圖像采集電路203采用AD公司ADV7123 采集芯片，圖像顯示電路207采用TI公司TVP5147顯控芯片，存儲器205采用ISSI公司 IS61LV5128大容量RAM,內(nèi)部觸發(fā)控制電路206采用ALTERA公司MAX II 570G的CPLD，8 位撥碼開關(guān)204采用模擬雙列直插撥碼開關(guān)，繼電器206、208采用NEC公司的EA2_5，串口 電路209采用MAX3487，開關(guān)電路210采用CAT1161。 所述的寬波段成像處理電路104中的微處理器202與圖像采集電路203連接，微 處理器202與圖像顯示電路207連接，微處理器202與存儲器205連接，微處理器202與內(nèi) 部觸發(fā)控制電路206連接，微處理器202與8位撥碼開關(guān)204連接，微處理器202與繼電器 206連接，串口電路209與串口電路303連接，開關(guān)電路210與開關(guān)電路304連接。
所述的寬波段成像處理電路104，其控制方式通過內(nèi)部觸發(fā)控制電路206檢測串 口電路209和開關(guān)電路210的命令信號，上報到微處理器202，微處理器202進行解析作出 判決，控制命令通過繼電器206發(fā)到濾片切換控制電路101 ;工作命令發(fā)到圖像采集電路 203、圖像顯示電路207、存儲器205 ;8位撥碼開關(guān)204預(yù)先設(shè)置為1_256編碼序號對應(yīng)本 成像儀的地址位。圖像輸入經(jīng)圖像采集電路203數(shù)字化編碼，到微處理器202進行圖像算 法處理，到圖像顯示電路207進行解碼還原為模擬圖像，經(jīng)繼電器208輸出。
所述的成像儀內(nèi)部觸發(fā)控制電路206，如圖4包括觸發(fā)控制處理器401，串口電路 402，開關(guān)電路403，數(shù)字編碼404，數(shù)字接口 405。 所述的內(nèi)部觸發(fā)控制電路206中的觸發(fā)控制處理器401與串口電路402連接，觸 發(fā)控制處理器401與開關(guān)電路403連接，觸發(fā)控制處理器401與數(shù)字編碼404連接。
所述的內(nèi)部觸發(fā)控制電路206控制方式通過觸發(fā)控制處理器401檢測串口電路 402和開關(guān)電路403的信號狀態(tài)，判斷控制命令的類別，當(dāng)檢測到有命令信號時，觸發(fā)控制 處理器401對信號類別判別后發(fā)出相應(yīng)的控制命令到數(shù)字編碼404，數(shù)字編碼404對控制命 令編碼后送至數(shù)字接口 405。 所述的內(nèi)部觸發(fā)控制電路206控制命令按命令類別分為兩大類，一類為來自開關(guān) 電路403的內(nèi)部控制命令，此命令為模擬開關(guān)量信號，對應(yīng)為三種模擬開關(guān)量信號即原圖、 透霧、增強透霧，模擬開關(guān)量信號由圖3中按鈕開關(guān)306產(chǎn)生。另一類為來自串口電路402 的外部控制命令，此命令為485串行命令，對應(yīng)為三種串行控制命令即原圖、透霧、增強透 霧，485串行命令由圖3中485輸入控制口 305接收中心控制裝置發(fā)來的命令產(chǎn)生。
所述的內(nèi)部觸發(fā)控制電路206，其控制命令的類別分析判斷由觸發(fā)控制處理器 401接收后送至數(shù)字編碼404，數(shù)字編碼404按預(yù)置要求編碼為不同的數(shù)字代碼發(fā)送到微 處理器202，微處理器202根據(jù)程序預(yù)置進行代碼對比，發(fā)出相應(yīng)不同的控制命令和工作命 令。 所述的內(nèi)部觸發(fā)控制電路206實現(xiàn)來自按鈕開關(guān)306命令的控制流程成像儀上電后，當(dāng)觸發(fā)控制處理器401檢測接收到開關(guān)電路403的開關(guān)量信號后，分析其開關(guān)量信號 為以下三種狀態(tài)時 原圖開關(guān)量信號觸發(fā)控制處理器401發(fā)指令到數(shù)字編碼404進行相應(yīng)編碼，此編 碼上傳到微處理器202，微處理器202發(fā)出相應(yīng)控制命令到濾片切換控制電路101，濾片切 換為普通濾片工作狀態(tài)，此時寬波段成像處理電路104不工作，來自CCD成像處理電路103 的圖像信號經(jīng)過寬波段成像處理電路104后輸出到輸入輸出接口電路105，輸出圖像為彩 色原始圖像。 透霧開關(guān)量信號觸發(fā)控制處理器401發(fā)指令到數(shù)字編碼404進行相應(yīng)編碼，此編 碼上傳到微處理器202，微處理器202發(fā)出相應(yīng)控制命令到濾片切換控制電路101，濾片切 換為鍍膜濾片工作狀態(tài)，此時寬波段成像處理電路104同時工作，啟動預(yù)置于存儲器205中 的透霧處理程序，來自CCD成像處理電路103的圖像信號經(jīng)過寬波段成像處理電路104的 透霧處理后，輸出到輸入輸出接口電路105，輸出圖像為透霧處理圖像。
增強透霧開關(guān)量信號觸發(fā)控制處理器401發(fā)指令到數(shù)字編碼404進行相應(yīng)編碼， 此編碼上傳到微處理器202，微處理器202發(fā)出相應(yīng)控制命令到濾片切換控制電路101，濾 片切換為鍍膜濾片工作狀態(tài)，此時寬波段成像處理電路104同時工作，啟動預(yù)置于存儲器 205中的增強透霧處理程序，來自CCD成像處理電路103的圖像信號經(jīng)過寬波段成像處理電 路104的增強透霧處理后，輸出到輸入輸出接口電路105，輸出圖像為增強透霧處理圖像。
所述的內(nèi)部觸發(fā)控制電路206實現(xiàn)來自485輸入控制口 305命令的控制流程成 像儀上電后，當(dāng)觸發(fā)控制處理器401檢測接收到串口電路402的串行碼信號后，分析其串行 碼信號為以下三種狀態(tài)時 原圖串行碼信號觸發(fā)控制處理器401發(fā)指令到數(shù)字編碼404進行相應(yīng)編碼，此編 碼上傳到微處理器202，微處理器202發(fā)出相應(yīng)控制命令到濾片切換控制電路101，濾片切 換為普通濾片工作狀態(tài)，此時寬波段成像處理電路104不工作，來自CCD成像處理電路103 的圖像信號經(jīng)過寬波段成像處理電路104后輸出到輸入輸出接口電路105，輸出圖像為彩 色原始圖像。 透霧串行碼信號觸發(fā)控制處理器401發(fā)指令到數(shù)字編碼404進行相應(yīng)編碼，此編 碼上傳到微處理器202，微處理器202發(fā)出相應(yīng)控制命令到濾片切換控制電路101，濾片切 換為鍍膜濾片工作狀態(tài)，此時寬波段成像處理電路104同時工作，啟動預(yù)置于存儲器205中 的透霧處理程序，來自CCD成像處理電路103的圖像信號經(jīng)過寬波段成像處理電路104的 透霧處理后，輸出到輸入輸出接口電路105，輸出圖像為透霧處理圖像。
增強透霧串行碼信號觸發(fā)控制處理器401發(fā)指令到數(shù)字編碼404進行相應(yīng)編碼， 此編碼上傳到微處理器202，微處理器202發(fā)出相應(yīng)控制命令到濾片切換控制電路101，濾 片切換為鍍膜濾片工作狀態(tài)，此時寬波段成像處理電路104同時工作，啟動預(yù)置于存儲器 205中的增強透霧處理程序，來自CCD成像處理電路103的圖像信號經(jīng)過寬波段成像處理電 路104的增強透霧處理后，輸出到輸入輸出接口電路105，輸出圖像為增強透霧處理圖像。
所述的內(nèi)部觸發(fā)控制電路206，既可以接收開關(guān)電路403發(fā)來的內(nèi)部控制命令，又 可以接收串口電路402發(fā)來的外部控制命令。 本發(fā)明所述的成像儀輸入輸出接口電路105，如圖3包括后背板接口 302，圖像輸 入接口 301,485輸入控制口 305，按鈕開關(guān)306，圖像輸出接口 307，串口電路303，開關(guān)電路304。 所述的后背板接口 302與圖像輸入接口 301連接、與圖像輸出接口 307連接、與 485輸入控制口 305連接、與按鈕開關(guān)306連接、與串口電路303及開關(guān)電路304連接。
所述的輸入輸出接口電路105，其控制方式是通過485輸入控制口 305和按鈕開關(guān) 306接收命令后實現(xiàn)對成像儀輸出圖像進行切換控制的。 所述的按鈕開關(guān)306包括三個按鍵式開關(guān)按鈕即原圖處理按鈕、透霧處理按鈕、 增強透霧處理按鈕，按鈕開關(guān)低電平有效。 所述的485輸入控制口 305包括A、 B 二線接線端子，與中心控制室控制裝置通過 控制電纜連接。 所述的圖像輸入接口 301為成像儀本體內(nèi)連接端子，設(shè)置有75歐數(shù)字接頭，與圖 2中的繼電器208通過視頻線連接。 所述的圖像輸出接口 307為成像儀外接連接端子，設(shè)置有75歐數(shù)字接頭。與中心
控制室視頻記錄裝置通過視頻電纜或光端機連接。 所述的串口電路303與圖4中串口電路209連接。 所述的開關(guān)電路304與圖4中開關(guān)電路210連接。 本成像儀寬波段成像處理電路104采用CYCLONE III系列EP3C40F324型號的 FPGA超大規(guī)?？删幊剃嚵校捎酶叻直媛实囊曨l采集ADV7123芯片和TVP5147視頻顯控芯 片，對輸入的CCD圖像采集數(shù)字化，經(jīng)數(shù)字化處理后，轉(zhuǎn)換為高灰度級的模擬視頻輸出，且 輸出視頻的制式可以軟件控制，內(nèi)部觸發(fā)控制電路采用ALTERA公司MAX II 570G的CPLD。 圖像處理采用FPGA并嵌入NIOS II設(shè)計的軟核處理器。
10
權(quán)利要求
一種寬波段CCD成像儀，其具有濾片切換控制電路(101)、CCD光耦合電路(102)、CCD成像處理電路(103)；其特征在于具有寬波段成像處理電路(104)，并將其設(shè)置在成像儀本體內(nèi)；所述寬波段成像處理電路的主要工作方式是接收來自成像儀后背板的按鈕開關(guān)命令或485外部控制命令經(jīng)寬波段成像處理電路分析后輸出濾片切換控制命令到濾片切換控制電路，驅(qū)動濾片支架動作，由普通濾片工作或鍍膜濾片工作；接收來自CCD處理電路輸出的模擬圖像，根據(jù)控制命令的指令碼，寬波段處理電路啟動相應(yīng)工作狀態(tài)即原圖狀態(tài)、透霧狀態(tài)、增強透霧狀態(tài)，輸出相應(yīng)的圖像模式即原圖模式、透霧模式、增強透霧模式；具有輸入輸出接口電路(105)，設(shè)置在成像儀本體內(nèi)后背板；所述寬波段成像處理電路的控制按鈕設(shè)置在成像儀的后背板；在成像儀的后背板上設(shè)置有RS485輸入接口，使所述寬波段成像處理電路可通過成像儀后背板上設(shè)置的RS485接口與外部控制裝置連接，實現(xiàn)寬波段成像處理電路的工作由成像儀本體控制和外部控制兩種控制方式；所述濾片切換控制電路(101)、CCD光耦合電路(102)、CCD成像處理電路(103)和寬波段成像處理電路(104)電路之間采用數(shù)模電路內(nèi)部總線方式進行連接；這些總線包括數(shù)字信號線、模擬信號線；所述寬波段成像處理電路(104)包括微處理器(202)，圖像采集電路(203)，圖像顯示電路(207)，存儲器(205)，內(nèi)部觸發(fā)控制電路(206)，8位撥碼開關(guān)(204)，繼電器(206)、(208)，串口電路(209)，開關(guān)電路(210)；所述寬波段成像處理電路(104)，其微處理器(202)與圖像采集電路(203)連接，微處理器(202)與圖像顯示電路(207)連接，微處理器(202)與存儲器(205)連接，微處理器(202)與內(nèi)部觸發(fā)控制電路(206)連接，微處理器(202)與8位撥碼開關(guān)(204)連接，微處理器(202)與繼電器(206)連接，串口電路(209)與輸入輸出接口電路(105)中的串口電路(303)連接，開關(guān)電路(210)與輸入輸出接口電路中的開關(guān)電路(304)連接；所述寬波段成像處理電路(104)，其控制方式通過內(nèi)部觸發(fā)控制電路(206)檢測串口電路(209)和開關(guān)電路(210)的命令信號，上報到微處理器(202)，微處理器(202)進行解析作出判決，控制命令通過繼電器(206)發(fā)送到濾片切換控制電路(101)；工作命令發(fā)到圖像采集電路(203)、圖像顯示電路(207)、存儲器(205)；8位撥碼開關(guān)(204)預(yù)先設(shè)置為1-256編碼序號對應(yīng)本成像儀的地址位；圖像輸入經(jīng)圖像采集電路(203)數(shù)字化編碼，到微處理器(202)進行圖像算法處理，到圖像顯示電路(207)進行解碼還原為模擬圖像，經(jīng)繼電器(208)輸出；所述成像儀內(nèi)部觸發(fā)控制電路(206)，其包括觸發(fā)控制處理器(401)、串口電路(402)、開關(guān)電路(403)、數(shù)字編碼(404)、數(shù)字接口(405)；所述內(nèi)部觸發(fā)控制電路(206)中的觸發(fā)控制處理器(401)與串口電路(402)連接，觸發(fā)控制處理器(401)與開關(guān)電路(403)連接，觸發(fā)控制處理器(401)與數(shù)字編碼(404)連接；構(gòu)成了內(nèi)部觸發(fā)控制電路(206)，既可以接收開關(guān)電路(403)發(fā)來的內(nèi)部控制命令，又可以接收串口電路(402)發(fā)來的外部控制命令；所述的內(nèi)部觸發(fā)控制電路(206)，其控制通過觸發(fā)控制處理器(401)檢測掃描串口電路(402)和開關(guān)電路(403)的信號狀態(tài)，判斷控制命令的類別，即類別一為來自開關(guān)電路(403)的內(nèi)部控制命令，即模擬開關(guān)量信號，對應(yīng)為三種模擬開關(guān)量信號即原圖、透霧、增強透霧；類別二為來自串口電路(402)的外部控制命令，即485串行命令，對應(yīng)為三種串行控制命令即原圖、透霧、增強透霧；當(dāng)檢測到有命令信號時，觸發(fā)控制處理器(401)對信號類別判別后，由觸發(fā)控制處理器(401)接收送數(shù)字編碼(404)，數(shù)字編碼(404)按預(yù)置要求編碼為不同的數(shù)字代碼發(fā)送到微處理器(202)，微處理器(202)根據(jù)程序預(yù)置進行代碼對比，發(fā)出相應(yīng)不同的控制命令和工作命令；所述成像儀輸入輸出接口電路(105)，其包括后背板接口(302)、圖像輸入接口(301)、485輸入控制口(305)、按鈕開關(guān)(306)、圖像輸出接口(307)、串口電路(303)、開關(guān)電路(304)；所述輸入輸出接(105)，其后背板接口(302)與圖像輸入接口(301)連接、與圖像輸出接口(307)連接、與485輸入控制(305)連接、與按鈕開關(guān)(306)連接、與串口電路(303)及開關(guān)電路(304)連接；所述輸入輸出接口電路(105)，其控制方式是通過485輸入控制口(305)和按鈕開關(guān)(306)接收命令后實現(xiàn)對成像儀輸出圖像進行切換控制的；所述按鈕開關(guān)(306)包括三個按鍵式開關(guān)按鈕即原圖處理按鈕、透霧處理按鈕、增強透霧處理按鈕，按鈕開關(guān)低電平有效；所述的485輸入控制口(305)包括A、B二線接線端子，與中心控制室控制裝置通過控制電纜連接；所述的圖像輸入接口(301)為成像儀本體內(nèi)連接端子，設(shè)置有75歐數(shù)字接頭，與寬波段成像處理電路(104)中的繼電器(208)通過視頻線連接；所述的圖像輸出接口(307)為成像儀外接連接端子，設(shè)置有75歐數(shù)字接頭，與中心控制室視頻記錄裝置通過視頻電纜或光纜連接；所述的串口電路(303)與寬波段成像處理電路(104)中串口電路(209)連接；所述的開關(guān)電路(304)與寬波段成像處理電路(104)中開關(guān)電路(210)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及成像技術(shù)，提出的寬波段CCD成像儀具有濾片切換控制電路(101)、CCD光耦合電路(102)、CCD成像處理電路(103)；所具有寬波段成像處理電路(104)的工作方式是接收來自成像儀的按鈕開關(guān)命令或485外部控制命令經(jīng)分析后輸出濾片切換控制命令到濾片切換控制電路；接收來自CCD處理電路輸出的模擬圖像，根據(jù)控制命令指令碼，啟動相應(yīng)工作狀態(tài)即原圖狀態(tài)、透霧狀態(tài)、增強透霧狀態(tài)，輸出相應(yīng)的圖像模式；具有輸入輸出接口電路(105)，設(shè)置在成像儀本體內(nèi)后背板；寬波段成像處理電路可由成像儀本體控制和外部控制兩種控制方式。本發(fā)明克服了現(xiàn)有CCD透霧產(chǎn)品實際使用中在控制方式實現(xiàn)上的局限性和缺陷。
文檔編號H04N5/232GK101783879SQ201010112699
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者崔洛鴻, 張陽, 張順利, 王新賽 申請人:洛陽匯豐金鑫信息技術(shù)有限公司