CN101770021B

CN101770021B - 基于可编程逻辑的图像显示的实现方法

Info

Publication number: CN101770021B
Application number: CN 200810236596
Authority: CN
Inventors: 王保卫; 王德忠; 孙同庆; 马建萍
Original assignee: AVIC No 631 Research Institute
Current assignee: AVIC No 631 Research Institute
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2028-12-31
Also published as: CN101770021A

Abstract

本发明涉及一种基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，该方法包括以下步骤：1)雷达图像数据输入DSP处理器进行数据处理；2)处理后的雷达图像数据通过总线交叉开关写入视频SRAM中；3)视频控制逻辑单元对工作状态进行判断，若为扇扫状态，则进行步骤5)～步骤6)；若为SAR状态，则先进行步骤4)，再进行步骤5)～步骤6)；4)视频控制逻辑单元对DSP处理器提交的位置信息进行分析；5)视频控制逻辑单元从视频SRAM中读取视频图像数据，并送给LVDS驱动器；6)LVDS驱动器将视频图像数据输给显示器设备。本发明提供了一种可提高SAR图像的显示速度的基于可编程逻辑的雷达图像显示的实现方法。

Description

基于可编程逻辑的图像显示的实现方法

技术领域

本发明涉及一种图像显示的实现方法，尤其涉及一种基于可编程逻辑的图像显示的实现方法。

背景技术

高分辨率的图像可以让飞行员从屏幕上观察到更多、更精确的信息。参见图1，目前在飞机上基于雷达设备的常用的图像显示方式主要有扇扫以及合成孔径雷达(SAR)图像显示等，机载雷达成像具有很强的实时性要求。

参见图2，雷达在扇扫状态下，采用极坐标体制，以距离和方位(r，θ)表示坐标位置，而光栅扫描显示器采用的是直角坐标系，以(x，y)表示目标位置，坐标单位是像素。因此，要正常显示雷达信号，则必须把雷达信号坐标由极坐标变换为显示器屏幕坐标，最后将屏幕坐标转换成存储器的物理地址。在真波束地图测绘工作模式下，天线在一定的范围内进行扫描，真波束地图随着天线的扫描实时呈现在屏幕上，真波束图像数据的是雷达的极坐标数据，在成像时首先要进行极坐标到直角坐标的变换，然后再变换为屏幕的显示坐标。信号处理机发送的每个方位上的图像数据包含了距离和灰度信息，对应到显示屏幕上是一条由不同灰度等级的点组成的线，这样的扫描处理结果使得图像具有很强的离散性。

合成孔径雷达(SAR)显示的图像则以整屏推进的方式进行显示，显示图像整屏实时刷新，对刷新速度要求很高。SAR图像(合成孔径雷达显示方式得到的图像)显示与真波速地图有很大的不同，在真波束测绘中，每个雷达重频周期只需要刷新显示屏上的一条线，而SAR图像随飞机飞行方向推进显示，即整个显示区域处于动态刷新状态，这对于具有显示加速引擎的处理来说也许不是问题。但对于基于DSP和可编程逻辑实现的显示处理模块来说，在一个显示刷新周期内完成对整个显示区域的刷新，还是非常困难的.以分辨率1024×768，刷新频率60Hz的显示器为例，在16.67ms的时间要改写768KB的显示存储器，则需要21.2ns实现一个存储单元的写操作，即使使用高速的SRAM做图像存储器，这种存储速度几乎使得DSP无法进行其他的处理工作。尤其是SAR图像的显示区域在显示器的纵向上不连续时，DMA访问方式也显得无能为力。在正常显示模式下，每个帧同步起始，视频时序逻辑从第一行开始扫描，扫描完最后一行后(768行)重新开始下一个帧周期的扫描。

基于雷达成像的特点决定了通用的显示处理平台很难同时满足真波束地图显示模式和SAR地图显示模式其显示的需求。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可提高SAR图像的显示速度的基于可编程逻辑的雷达图像显示的实现方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)雷达图像数据输入DSP处理器进行数据处理；

2)处理后的雷达图像数据通过总线交叉开关写入视频SRAM中；

3)视频控制逻辑单元对工作状态进行判断，若为扇扫状态，则进行步骤5)～步骤6)；若为SAR状态，则先进行步骤4)，再进行步骤5)～步骤6)；

4)视频控制逻辑单元对DSP处理器提交的位置信息进行分析；

5)视频控制逻辑单元从视频SRAM中读取视频图像数据，并送给LVDS驱动器；

6)LVDS驱动器将视频图像数据输给显示器设备。

上述位置信息是显示的SAR图像行号。

上述步骤4)中视频控制逻辑单元对DSP处理器提交的位置信息进行分析的具体步骤如下：

4.1)DSP处理器刷新SAR图像行号；

4.2)将当前刷新的SAR图像行号送给可编程逻辑单元；

4.3)可编程逻辑单元从SAR图像行号下一条线的地址开始读取视频SRAM中的视频图像数据。

上述步骤4.3)中视频控制逻辑单元采用循环方式读取视频SRAM中的视频图像数据。

上述视频SRAM是两个或多个。

上述视频图像数据以及位置信息是符合VESA 1024×768/60Hz、VESA640×480/60Hz或VESA800×600/60Hz标准的时序信号。

上述时序信号是行同步、场同步、时钟同步、输出使能同步以及RGB信号中的一种或多种的组合。

上述显示器设备是光栅扫描显示器。

本发明所提供的这种方法是基于可编程逻辑之上的，对于DSP处理器而言，只需要向可编程逻辑发出工作在SAR状态的指示信号，并将要显示的SAR图像行号送给可编程逻辑即可自动实现图像的推进显示，本发明可有效的解决SAR图像的显示速度问题，使得显示速度大幅度提高，时间缩短。

附图说明

图1为目前常用的基于雷达等设备的图像显示方法的示意图；

图2为扇扫雷达显示的图像的刷新过程示意图；

图3为本发明所提供的图像显示方法的原理框架图；

图4为本发明的视频SRAM与光栅扫描显示器的对应关系图；

图5为本发明所提供的SAR图像显示方法刷新过程示意图。

具体实施方式

参见图3，本发明提供了一种基于可编程逻辑的雷达图像显示的实现方法，该方法包括以下步骤：

1)雷达图像数据输入DSP处理器进行数据处理；

2)处理后的雷达图像数据通过总线交叉开关写入视频SRAM中；

4)视频控制逻辑单元对DSP处理器提交的位置信息进行分析；

6)LVDS驱动器将视频图像数据输给显示器设备。

位置信息是显示的SAR图像行号。

在步骤4)中视频控制逻辑单元从视频SRAM中读取视频图像数据的具体步骤如下：

4.1)DSP处理器刷新SAR图像行号；

4.2)将当前刷新的SAR图像行号送给可编程逻辑单元；

在步骤4.3)中视频控制逻辑单元采用循环方式读取视频SRAM中的视频图像数据。

视频SRAM可以是两个或多个，最好是两个，可以保证视频控制逻辑单元在读取其中之一视频SRAM时，DSP可以将处理好的雷达图像数据写入另一视频SRAM中，使得两个视频SRAM可以交替进行；当然也可以是多个，若为多个视频SRAM，则利用本发明所提供的方法可以代替了两个视频SRAM的交替进行而实现选择处理，相对比较麻烦。

视频图像数据以及位置信息是符合VESA 1024×768/60Hz、VESA640×480/60Hz或VESA800×600/60Hz标准的时序信号。

时序信号是行同步、场同步、时钟同步、输出使能同步以及RGB信号中的一种或多种的组合。

显示器设备是雷达显示器、飞机的综合显示器以及其它相类似可起到替代功能的光栅扫描显示器，只要能够在其上显示最终的LVDS视频输出就可以。

DSP将接收到的雷达图像数据处理后写入视频SRAM中，由视频控制逻辑单元将视频图像读出后变换为符合VESA 1024×768/60Hz(VG901101)标准的时序信号送给LVDS驱动器，LVDS驱动输出给雷达显示器或飞机的综合显示器设备。视频SRAM存储空间与显示象素点的对应关系见图4。

参见图5，为实现合成孔径下的逐行推进，视频控制逻辑单元采用循环缓冲区的方式读取视频SRAM。DSP处理器每刷新一条线，将当前刷新的首地址(行号)(即DSP处理器送给可编程逻辑的位置信息)送给可编程逻辑单元，可编程逻辑单元从下一条线的地址开始读取视频RAM，然后循环到当前刷新的地址单元结束本帧刷新。这样，DSP处理器每次只需要刷新一条线，这条线总会被显示在图像的最上方，从而实现逐行推进。当然，DSP处理器并不是只能针对一条线刷新，可以根据图像推进速度的需要，针对多条线同时刷新，提升刷新速度。

Claims

1.基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）雷达图像数据输入DSP处理器进行数据处理；

2）处理后的雷达图像数据通过总线交叉开关写入视频SRAM中；

3）视频控制逻辑单元对工作状态进行判断，若为扇扫状态，则进行步骤5）～

步骤6）；若为SAR状态，则先进行步骤4），再进行步骤5）～步骤6）；

4）视频控制逻辑单元对DSP处理器提交的位置信息进行分析；所述位置信息是显示的SAR图像行号；

5）视频控制逻辑单元从视频SRAM中读取视频图像数据，并送给LVDS驱动器；

6）LVDS驱动器将视频图像数据输给显示器设备。

2.根据权利要求1所述的基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，其特征

在于：所述步骤4）中视频控制逻辑单元对DSP处理器提交的位置信息进行分析的具体步骤如下：

4.1）DSP处理器刷新SAR图像行号；

4.2）将当前刷新的SAR图像行号送给视频控制逻辑单元；

4.3）视频控制逻辑单元从SAR图像行号下一条线的地址开始读取视频SRAM中的视频图像数据。

3.根据权利要求2所述的基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，其特征

在于：所述步骤4.3）中视频控制逻辑单元采用循环方式读取视频SRAM中的视

频图像数据。

4.根据权利要求3所述的基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，其特征

在于：所述视频SRAM是两个或多个。

5.根据权利要求4所述的基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，其特征

在于：所述视频图像数据以及位置信息是符合VESA 1024×768／60Hz、VESA640×480／60Hz或VESA800×600／60Hz标准的时序信号。

6.根据权利要求5所述的基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，其特征

在于：所述时序信号是行同步、场同步、时钟同步、输出使能同步以及RGB信号中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的基于可编程逻辑的图像显示的实现方法，其特征在于：所述显示器设备是光栅扫描显示器。