CN105430235A - 一种基于电平转换电路的高清图像处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，主要由单片机，分别与单片机相连接的信号处理单元、存储器和解码器，与信号处理单元相连接的图像编码器，与图像编码器相连接的转换单元，与转换单元相连接的图像信号采集单元，与解码器相连接的电平转换电路，以及与电平转换电路相连接的显示器组成。本发明通过信号处理单元可以对采集到的图像信号进行不失真的放大，另外其还可以对图像噪声进行过滤，从而可以使影像播放更加清晰。同时，本发明设置有电平转换电路，该电平转换电路可以把电平转换为适用于显示器的电压，从而使显示器更加稳定的工作。

Description

一种基于电平转换电路的高清图像处理系统

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体是指一种基于电平转换电路的高清图像处理系统。

背景技术

随着人们的生活水平不断提高，摄像机已成为人们生活中重要的娱乐设备，通过摄像机人们可以记录自己生活中的点滴。然而人们在回看录像时，因为现有的图像处理系统在对图像信号进行处理时容易导致图像信号失真，所以导致录像播放不清晰，严重影响了人们对录像的观看效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的图像处理系统在对图像信号进行处理时容易导致图像信号失真的缺陷，提供一种基于电平转换电路的高清图像处理系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，主要由单片机，分别与单片机相连接的信号处理单元、存储器和解码器，与信号处理单元相连接的图像编码器，与图像编码器相连接的转换单元，与转换单元相连接的图像信号采集单元，与解码器相连接的电平转换电路，以及与电平转换电路相连接的显示器组成。

进一步的，所述的电平转换电路由三极管VT5，三极管VT6，单向晶闸管D6，与非门P1，负极与三极管VT5的基极相连接、正极则与三极管VT6的基极共同形成该电平转换电路的输入端的极性电容C7，P极与三极管VT5的基极相连接、N极则与三极管VT5的发射极相连接的稳压二极管D4，与稳压二极管D4相并联的电阻R10，N极经电阻R12后与单向晶闸管D6的P极相连接、P极则与三极管VT6的发射极相连接的稳压二极管D5，串接在三极管VT6的基极和发射极之间的电阻R14，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端则与稳压二极管D5的N极相连接的电阻R13，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端则与稳压二极管D5的N极相连接的电阻R11，正极与单向晶闸管D6的控制端相连接、负极则经电阻R15后与与非门P1的负极相连接的电容C10，N极与与非门P1的输出端相连接、P极则经电容C8后与三极管VT5的发射极相连接的二极管D7，以及与电容C8相并联的电容C9组成；所述与非门P1的输出端与三极管VT5的发射极共同形成该电平转换电路的输出端并与显示器相连接，该与非门P1的正极则与单向晶闸管D6的N极相连接；所述三极管VT6的发射极与电容C10的负极相连接；所述电平转换电路的输入端与解码器相连接。

所述信号处理单元由发射极差动放大电路，与发射极差动放大电路相连接的补偿电路，以及分别与补偿电路相连接的恒压电路和RC滤波电路组成；所述发射极差动放大电路的输入端与图像编码器相连接，该RC滤波电路的输出端则与单片机相连接。

所述发射极差动放大电路由三极管VT1，放大器P，N极与三极管VT1的集电极相连接、P极接地的稳压二极管D1，正极经电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接、负极则与放大器P的正极相连接的电容C1，串接在放大器P的负极和输出端之间的电阻R3，正极经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接、负极则顺次经电阻R5和电阻R4后与放大器P的输出端相连接的电容C3，以及与电阻R4相并联的电容C2组成；所述放大器P的输出端、三极管VT1的基极和电容C3的正极均与补偿电路相连接；所述电容C1的正极接地，电容C3的正极则与电容C1的正极共同形成该发射极差动放大电路的输入端。

所述补偿电路由处理芯片U，三极管VT2，N极与三极管VT2的基极相连接、P极则与处理芯片U的CS管脚相连接的二极管D2，串接在电容C3的正极和三极管VT2的集电极之间的电阻R6，N极与三极管VT2的集电极相连接、P极接地的稳压二极管D3，以及正极与处理芯片U的RL管脚相连接、负极则与处理芯片U的GATE管脚相连接的同时接地的电容C4组成；所述处理芯片U的LD管脚与放大器P的输出端相连接、其GND管脚接地、其VIN管脚则与恒压电路相连接、PWM管脚则与RC滤波电路相连接、ROTP管脚则与三极管VT2的发射极相连接；所述三极管VT2的基极与三极管VT1的基极相连接；所述电容C3的正极还与RC滤波电路相连接。

所述恒压电路由三极管VT3，三极管VT4，串接在三极管VT3的基极和三极管VT4的集电极之间的电阻R9，正极与三极管VT4的基极相连接、负极接地的电容C6，以及与电容C6相并联的电阻R8组成；所述三极管VT4的集电极接15V电压、其发射极则与电容C6的负极相连接、其基极则与三极管VT3的发射极相连接；所述三极管VT3的集电极则与处理芯片U的VIN管脚相连接。

所述RC滤波电路由正极与电容C3的正极相连接、负极则与处理芯片U的PWM管脚相连接的电容C5，和与电容C5相并联的电阻R7组成；所述电容C5的正极和负极则共同形成该RC滤波电路的输出端。

所述的处理芯片U为AX9021集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过信号处理单元可以对采集到的图像信号进行不失真的放大，另外其还可以对图像噪声进行过滤，从而可以使影像播放更加清晰。

(2)本发明结构简单、体积小，便于广泛推广。

(3)本发明设置有电平转换电路，该电平转换电路可以把电平转换为适用于显示器的电压，从而使显示器更加稳定的工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构框图。

图2为本发明的信号处理单元的电路结构图。

图3为本发明的电平转换电路的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明的基于电平转换电路的高清图像处理系统，主要由单片机，分别与单片机相连接的信号处理单元、存储器和解码器，与信号处理单元相连接的图像编码器，与图像编码器相连接的转换单元，与转换单元相连接的图像信号采集单元，与解码器相连接的电平转换电路，以及与电平转换电路相连接的显示器组成。

其中，图像信号采集单元用于对图像信号进行采集，其可选用北京润光凯勤科技发展有限公司生产的HMP-I系列图像采集模块来实现。转换单元用于对图像信号采集单元所采集到的图像信号转换为数字电信号，其采用现有的模数转换模块即可实现。图像编码器用于对图像进行压缩，其优先使用上海爱谱华顿科技有限公司生产的APG-DVS-3704FD-B型视频编码器。信号处理单元用于对图像信号进行处理。单片机则作为本发明的控制中心，其优先采用德州仪器生产的TMS320C6211型高速数字处理器来实现。解码器则用于对图像进行解压，其优先采用上海爱谱华顿科技有限公司生产的APG-DVD-3909HD-5U型视频解码器来实现。电平转换电路用于对电压进行转换，存储器用于对图像进行储存，显示器则用于对图像进行显示，该存储器和显示器均采用现有的技术即可实现。

如图2所示，该信号处理单元由发射极差动放大电路，与发射极差动放大电路相连接的补偿电路，以及分别与补偿电路相连接的恒压电路和RC滤波电路组成。所述发射极差动放大电路的输入端与图像编码器相连接，该RC滤波电路的输出端则与单片机相连接。

所述发射极差动放大电路可以对图像信号进行不失真的放大，其由三极管VT1，放大器P，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C1，电容C2，电容C3，稳压二极管D1组成。

连接时，稳压二极管D1的N极与三极管VT1的集电极相连接、其P极接地。电容C1的正极经电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接、其负极则与放大器P的正极相连接。电阻R3则串接在放大器P的负极和输出端之间。电容C3的正极经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接、其负极经电阻R5后与电容C2的正极相连接。所述电容C2的负极则与放大器P的输出端相连接；电阻R4则与电容C2相并联。所述放大器P的输出端、三极管VT1的基极和电容C3的正极均与补偿电路相连接。所述电容C1的正极接地，电容C3的正极则与电容C1的正极共同形成该发射极差动放大电路的输入端。

其中，三极管VT1、电阻R1以及电阻R2形成偏置电路，其可以确保图像信号在放大后不失真，而稳压二极管D1则可以对三极管VT1进行保护。

发射极差动放大电路在对图像信号进行放大处理时会使图像信号出现一定的频率相移，使发射极差动放大电路工作不稳定，甚至发生振荡，而所述补偿电路则可以对图像信号进行相位补偿，使发射极差动放大电路工作更加稳定。该发射极差动放大电路由处理芯片U，三极管VT2，电容C4，二极管D2，稳压二极管D3以及电阻R6组成。

连接时，该二极管D2的N极与三极管VT2的基极相连接、其P极则与处理芯片U的CS管脚相连接。电阻R6则串接在电容C3的正极和三极管VT2的集电极之间。稳压二极管D3的N极与三极管VT2的集电极相连接、其P极接地。电容C4的正极与处理芯片U的RL管脚相连接、其负极则与处理芯片U的GATE管脚相连接的同时接地。

同时，所述处理芯片U的LD管脚与放大器P的输出端相连接、其GND管脚接地、其VIN管脚则与恒压电路相连接、PWM管脚则与RC滤波电路相连接、ROTP管脚则与三极管VT2的发射极相连接。所述三极管VT2的基极与三极管VT1的基极相连接；所述电容C3的正极还与RC滤波电路相连接。为了达到更好的实施效果，所述的处理芯片U优选为AX9021集成芯片来实现。

所述恒压电路可以给信号处理单元提供稳定的工作电压，其由三极管VT3，三极管VT4，电阻R8，电阻R9以及电容C6组成。所述电阻R9串接在三极管VT3的基极和三极管VT4的集电极之间。电容C6的正极与三极管VT4的基极相连接、其负极接地。电阻R8则与电容C6相并联。所述三极管VT4的集电极接15V电压、其发射极则与电容C6的负极相连接、其基极则与三极管VT3的发射极相连接。所述三极管VT3的集电极则与处理芯片U的VIN管脚相连接。

所述RC滤波电路可以把图像信号中的图像噪音进行过滤，其由正极与电容C3的正极相连接、负极则与处理芯片U的PWM管脚相连接的电容C5，和与电容C5相并联的电阻R7组成。所述电容C5的正极和负极则共同形成该RC滤波电路的输出端并与单片机相连接。

如图3所示，所述的电平转换电路可以把电压转换为适用于显示器的电压，其由三极管VT5，三极管VT6，单向晶闸管D6，与非门P1，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，极性电容C7，电容C8，电容C9，电容C10，稳压二极管D4，稳压二极管D5，以及二极管D7组成。

其中，极性电容C7的负极与三极管VT5的基极相连接、其正极则与三极管VT6的基极共同形成该电平转换电路的输入端并与解码器相连接。稳压二极管D4的P极与三极管VT5的基极相连接、其N极则与三极管VT5的发射极相连接。电阻R10则与稳压二极管D4相并联。稳压二极管D5的N极经电阻R12后与单向晶闸管D6的P极相连接、其P极则与三极管VT6的发射极相连接。电阻R14串接在三极管VT6的基极和发射极之间。电阻R13的一端与三极管VT6的集电极相连接、其另一端则与稳压二极管D5的N极相连接。电阻R11的一端与三极管VT5的集电极相连接、其另一端则与稳压二极管D5的N极相连接。电容C10的正极与单向晶闸管D6的控制端相连接、其负极则经电阻R15后与与非门P1的负极相连接。二极管D7的N极与与非门P1的输出端相连接、其P极则与电容C8的负极相连接。所述电容C8的正极则与三极管VT5的发射极相连接。电容C9的正极与电容C8的正极相连接、其负极则与电容C8的负极相连接。所述与非门P1的输出端与三极管VT5的发射极共同形成该电平转换电路的输出端并与显示器相连接，该与非门P1的正极则与单向晶闸管D6的N极相连接。所述三极管VT6的发射极与电容C10的负极相连接。

工作时，图像信号采集单元采集图像信号并传输给转换单元转换为数字电信号，图像编码器把图像进行压缩后传送给信号处理单元，由信号处理单元对图像信号进行处理后发送给单片机，单片机对图像信号进行识别后发送给存储器储存，同时，单片机还把图像信号发送给解码器进行解压，解压后的图像信号再经电平转换电路转换后由显示器播放。

如上所述，便可很好的实施本发明。

Claims (8)

1.一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，主要由单片机，分别与单片机相连接的信号处理单元、存储器和解码器，与信号处理单元相连接的图像编码器，与图像编码器相连接的转换单元，与转换单元相连接的图像信号采集单元，与解码器相连接的电平转换电路，以及与电平转换电路相连接的显示器组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，所述的电平转换电路由三极管VT5，三极管VT6，单向晶闸管D6，与非门P1，负极与三极管VT5的基极相连接、正极则与三极管VT6的基极共同形成该电平转换电路的输入端的极性电容C7，P极与三极管VT5的基极相连接、N极则与三极管VT5的发射极相连接的稳压二极管D4，与稳压二极管D4相并联的电阻R10，N极经电阻R12后与单向晶闸管D6的P极相连接、P极则与三极管VT6的发射极相连接的稳压二极管D5，串接在三极管VT6的基极和发射极之间的电阻R14，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端则与稳压二极管D5的N极相连接的电阻R13，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端则与稳压二极管D5的N极相连接的电阻R11，正极与单向晶闸管D6的控制端相连接、负极则经电阻R15后与与非门P1的负极相连接的电容C10，N极与与非门P1的输出端相连接、P极则经电容C8后与三极管VT5的发射极相连接的二极管D7，以及与电容C8相并联的电容C9组成；所述与非门P1的输出端与三极管VT5的发射极共同形成该电平转换电路的输出端并与显示器相连接，该与非门P1的正极则与单向晶闸管D6的N极相连接；所述三极管VT6的发射极与电容C10的负极相连接；所述电平转换电路的输入端与解码器相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，所述信号处理单元由发射极差动放大电路，与发射极差动放大电路相连接的补偿电路，以及分别与补偿电路相连接的恒压电路和RC滤波电路组成；所述发射极差动放大电路的输入端与图像编码器相连接，该RC滤波电路的输出端则与单片机相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，所述发射极差动放大电路由三极管VT1，放大器P，N极与三极管VT1的集电极相连接、P极接地的稳压二极管D1，正极经电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接、负极则与放大器P的正极相连接的电容C1，串接在放大器P的负极和输出端之间的电阻R3，正极经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接、负极则顺次经电阻R5和电阻R4后与放大器P的输出端相连接的电容C3，以及与电阻R4相并联的电容C2组成；所述放大器P的输出端、三极管VT1的基极和电容C3的正极均与补偿电路相连接；所述电容C1的正极接地，电容C3的正极则与电容C1的正极共同形成该发射极差动放大电路的输入端。

5.根据权利要求4所述的一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，所述补偿电路由处理芯片U，三极管VT2，N极与三极管VT2的基极相连接、P极则与处理芯片U的CS管脚相连接的二极管D2，串接在电容C3的正极和三极管VT2的集电极之间的电阻R6，N极与三极管VT2的集电极相连接、P极接地的稳压二极管D3，以及正极与处理芯片U的RL管脚相连接、负极则与处理芯片U的GATE管脚相连接的同时接地的电容C4组成；所述处理芯片U的LD管脚与放大器P的输出端相连接、其GND管脚接地、其VIN管脚则与恒压电路相连接、PWM管脚则与RC滤波电路相连接、ROTP管脚则与三极管VT2的发射极相连接；所述三极管VT2的基极与三极管VT1的基极相连接；所述电容C3的正极还与RC滤波电路相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，所述恒压电路由三极管VT3，三极管VT4，串接在三极管VT3的基极和三极管VT4的集电极之间的电阻R9，正极与三极管VT4的基极相连接、负极接地的电容C6，以及与电容C6相并联的电阻R8组成；所述三极管VT4的集电极接15V电压、其发射极则与电容C6的负极相连接、其基极则与三极管VT3的发射极相连接；所述三极管VT3的集电极则与处理芯片U的VIN管脚相连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，所述RC滤波电路由正极与电容C3的正极相连接、负极则与处理芯片U的PWM管脚相连接的电容C5，和与电容C5相并联的电阻R7组成；所述电容C5的正极和负极则共同形成该RC滤波电路的输出端。

8.根据权利要求7所述的一种基于电平转换电路的高清图像处理系统，其特征在于，所述的处理芯片U为AX9021集成芯片。