CN105659907B - 一种基于采集卡的图像翻转方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于采集卡的图像翻转方法、装置及系统，将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，在行、场同步信号的控制下，一方面对经过预处理后的所述动态图像信号进行采样得到数字图像信号，另一方面对数字图像信号进行抽取和数据翻转，最后通过计算机显示器显示出来。采用本发明技术方案，能够按照我国显示器的扫描制式显示正确的动态图像，从而避免对图像质量的误判。由于本发明所述图像翻装置是基于采集卡实现的，因此可以通过计算机控制图像翻转处理单元对俄制动态图像信号的采集和处理的工作申请频率，在计算机CPU繁忙时，降低对计算机CPU的占用。<pb pnum="1" />

Description

一种基于采集卡的图像翻转方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及图像信号处理技术领域，尤其涉及一种基于采集卡的图像翻转方法、装置及系统。

背景技术

在俄制电视制导导弹测试时，需要对其动态图像质量做评判，包括亮度、灰度和分辨率等指标，但由于俄制图像信号的扫描制式是垂直的，而我国显示器的扫描制式是水平扫描的，所以俄制图像信号在我国显示器上显示为顺时针旋转90度，并有水平180度镜像，这种显示效果容易造成对图像质量的误判，因此，在对俄制电视制导导弹测试时，如何按照我国显示器的扫描制式显示正确的动态图像以避免对图像质量的误判是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种基于采集卡的图像翻转方法、装置及系统，按照我国显示器的扫描制式显示正确的动态图像以避免对图像质量的误判。

本发明采用的技术方案是，所述基于采集卡的图像翻转方法，包括：将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，在行、场同步信号的控制下，一方面对经过预处理后的所述动态图像信号进行采样得到数字图像信号，另一方面对数字图像信号进行抽取和数据翻转。

所述预处理包括对所述动态图像信号进行滤波处理，并将滤波处理后的视频灰度信号放大到采样所需的幅度。

所述滤波处理采用的是抗混叠滤波器。

所述对数字图像信号进行抽取和数据翻转包括根据显示器的点阵数量抽取图像数据，通过读写SDRAM(SynchronousDynamicRandomAccessMemory，同步动态随机存储器)对图像数据进行旋转90度和镜像处理。

作为一种优选的技术方案，该方法进一步包括将经过旋转90度和镜像处理后的图像数据的水平分辨率放大，并通过计算机显示器显示出来。

本发明好提供一种基于采集卡的图像翻转装置，包括以下组成部分：

同步分离单元，用于将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，作为模数转换单元和图像翻转处理单元的控制信号；

预处理单元，用于对俄制动态图像信号进行滤波处理，并将滤波处理后的视频灰度信号放大到模数转换单元所需的幅度；

模数转换单元，用于放大后的视频灰度信号进行采样得到数字图像信号；

图像翻转处理单元，用于对数字图像信号进行抽取和数据翻转。

所述图像翻转处理单元采用FPGA实现，包括控制单元和同步存储单元：

控制单元根据显示器的点阵数量进行抽取图像数据，并通过读写同步存储单元对图像数据进行旋转90度和镜像处理。

所述同步存储单元为SDRAM。

本发明还提供一种基于采集卡的图像翻转系统，俄制动态视频信号源将俄制动态图像信号输入到基于采集卡的图像翻转装置，所述基于采集卡的图像翻转装置通过PCI接口电路与计算机相连，所述基于采集卡的图像翻转装置包括：

同步分离单元，用于将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，作为模数转换单元和图像翻转处理单元的控制信号；

预处理单元，用于对俄制动态图像信号进行滤波处理，并将滤波处理后的视频灰度信号放大到模数转换单元所需的幅度；

模数转换单元，用于放大后的视频灰度信号进行采样得到数字图像信号；

图像翻转处理单元，用于对数字图像信号进行抽取和数据翻转。

所述图像翻转处理单元采用FPGA实现，包括控制单元和同步存储单元：

控制单元根据计算机显示器的点阵数量进行抽取图像数据，并通过读写同步存储单元对图像数据进行旋转90度和镜像处理。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

本发明所述基于采集卡的图像翻转方法、装置及系统，将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，在行、场同步信号的控制下，一方面对经过预处理后的所述动态图像信号进行采样得到数字图像信号，另一方面对数字图像信号进行抽取和数据翻转，最后通过计算机显示器显示出来。采用本发明技术方案，能够按照我国显示器的扫描制式显示正确的动态图像，从而避免对图像质量的误判。由于本发明所述图像翻装置是基于采集卡实现的，因此可以通过计算机控制图像翻转处理单元对俄制动态图像信号的采集和处理的工作申请频率，在计算机CPU繁忙时，降低对计算机CPU的占用。

附图说明

图1为本发明所述基于采集卡的图像翻转方法流程图；

图2为本发明所述基于采集卡的图像翻转装置示意图；

图3为本发明所述基于采集卡的图像翻转系统示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，对本发明提出的所述基于采集卡的图像翻转方法、装置及系统，详细说明如后。

本发明的第一实施例，如图1所示，一种基于采集卡的图像翻转方法，包括以下具体步骤：

步骤S101、将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号；

步骤S102、对俄制动态图像信号进行滤波处理，所述滤波处理采用的是抗混叠滤波器。在现有技术中，为了保证信号质量，通常选用的采样频率大于采样定理所指出的最小采样频率，比如选用信号最高频率的3到4倍甚至更高作为采样频率。如果存在一干扰信号，其频率是采样频率的1.5倍，相对此干扰信号而言，如果采样频率不够高，将会产生混叠信号，该混叠信号是不能通过软件实现的数字滤波方式除去的，而本发明通过FPGA方式实现的硬件滤波方式，即抗混叠滤波器能够避免当干扰信号频率过高时，产生采样的信号混叠的现象。由于通过FPGA方式实现硬件滤波的具体方式是本领域的公式技术，本发明只是将这一硬件实现的抗混叠滤波技术用于滤除本发明所需要滤除的某些高频干扰信号，故此处对其具体实现方式不详述。

步骤S103、将滤波处理后的视频灰度信号放大到采样所需的幅度；

步骤S104、在行、场同步信号的控制下，将放大后的视频灰度信号进行采样得到数字图像信号；

步骤S105、在行、场同步信号的控制下，根据显示器的点阵数量对数字图像信号抽取图像数据，通过读写SDRAM对图像数据进行旋转90度和镜像处理。

具体的，以输入的俄制动态图像信号的分辨率为768×576为例，通过SDRAM的数据读和数据写，对图像数据旋转90度。经过旋转后的图像分辨率变为576×768，再对分辨率变为576×768的图像数据进行镜像处理并存储在SDRAM中。由于通过存储设备对动态图像数据的旋转和镜像处理是本领域公知的技术，故此处不详述。

步骤S106、将经过旋转90度和镜像处理后的图像数据的水平分辨率放大，并通过计算机显示器显示出来。具体的，将上述分辨率为576×768的图像数据的水平方向分辨率放大为1024，形成分辨率为1024X768的输出，以适应监视器分辨率的需求。

本发明的第二实施例，如图2所示，一种基于采集卡的图像翻转装置，包括以下组成部分：

同步分离单元，用于将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，作为模数转换单元和图像翻转处理单元的控制信号。

预处理单元，用于对俄制动态图像信号进行滤波处理，并将滤波处理后的视频灰度信号放大到模数转换单元所需的幅度。滤波处理是通过FPGA实现的抗混叠滤波器实现的。

模数转换单元，用于放大后的视频灰度信号进行采样得到数字图像信号。

图像翻转处理单元，用于对数字图像信号进行抽取和数据翻转。

进一步的，图像翻转处理单元采用FPGA实现，包括控制单元和同步存储单元：

控制单元根据显示器的点阵数量进行抽取图像数据，并通过读写同步存储单元对图像数据进行旋转90度和镜像处理。同步存储单元可以是SDRAM。

本发明的第三实施例，如图3所示，一种基于采集卡的图像翻转系统，俄制动态视频信号源将俄制动态图像信号输入到基于采集卡的图像翻转装置，该基于采集卡的图像翻转装置通过PCI接口电路与计算机相连，该基于采集卡的图像翻转装置包括：

同步分离单元，用于将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，作为模数转换单元和图像翻转处理单元的控制信号。

预处理单元，用于对俄制动态图像信号进行滤波处理，并将滤波处理后的视频灰度信号放大到模数转换单元所需的幅度。滤波处理是通过FPGA实现的抗混叠滤波器实现的。

模数转换单元，用于放大后的视频灰度信号进行采样得到数字图像信号。

图像翻转处理单元，用于对数字图像信号进行抽取和数据翻转。

进一步的，图像翻转处理单元采用FPGA实现，包括控制单元和同步存储单元：

控制单元根据显示器的点阵数量进行抽取图像数据，并通过读写同步存储单元对图像数据进行旋转90度和镜像处理。同步存储单元可以是SDRAM。

采用本发明技术方案，能够按照我国显示器的扫描制式显示正确的动态图像，从而避免对图像质量的误判。

另外，在现有技术中，由于信号源输出图像信号的刷新频率高、传送数据量大，正常情况下，采集卡若要工作在全力配合信号源的状态时，采集卡驱动向CPU提交进行采集和处理工作申请的频率非常高，结果往往会导致CPU被采集进程所占用的频率较高；特别在需要采集卡对采集图像进行其它特殊的操作时，CPU占用率高的情况更为突出。针对上述问题，在不影响图像质量的基础上，由于本发明所述图像翻装置是基于采集卡实现的，因此可以通过计算机控制图像翻转处理单元对俄制动态图像信号的采集和处理的工作申请频率，在计算机CPU繁忙时，降低对计算机CPU的占用。

通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (7)

1.一种基于采集卡的图像翻转方法，其特征在于，包括：将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，在行、场同步信号的控制下，一方面对经过预处理后的所述动态图像信号进行采样得到数字图像信号，另一方面对数字图像信号进行抽取和数据翻转；

所述对数字图像信号进行抽取和数据翻转包括根据显示器的点阵数量抽取图像数据，通过读写同步动态随机存储器SDRAM对图像数据进行旋转90度和镜像处理。

2.根据权利要求1所述基于采集卡的图像翻转方法，其特征在于所述预处理包括对所述动态图像信号进行滤波处理，并将滤波处理后的视频灰度信号放大到采样所需的幅度。

3.根据权利要求2所述基于采集卡的图像翻转方法，其特征在于所述滤波处理采用的是抗混叠滤波器。

4.根据权利要求1所述基于采集卡的图像翻转方法，其特征在于进一步包括将经过旋转90度和镜像处理后的图像数据的水平分辨率放大，并通过计算机显示器显示出来。

5.一种基于采集卡的图像翻转装置，其特征在于包括以下组成部分：

同步分离单元，用于将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，作为模数转换单元和图像翻转处理单元的控制信号；

预处理单元，用于对俄制动态图像信号进行滤波处理，并将滤波处理后的视频灰度信号放大到模数转换单元所需的幅度；

模数转换单元，用于对放大后的视频灰度信号进行采样得到数字图像信号；

图像翻转处理单元，用于对数字图像信号进行抽取和数据翻转；

所述图像翻转处理单元采用FPGA实现，包括控制单元和同步存储单元：

控制单元根据显示器的点阵数量进行抽取图像数据，并通过读写同步存储单元对图像数据进行旋转90度和镜像处理。

6.根据权利要求5所述基于采集卡的图像翻转装置，其特征在于所述同步存储单元为SDRAM。

7.一种基于采集卡的图像翻转系统，其特征在于，俄制动态视频信号源将俄制动态图像信号输入到基于采集卡的图像翻转装置，所述基于采集卡的图像翻转装置通过PCI接口电路与计算机相连，所述基于采集卡的图像翻转装置包括：

同步分离单元，用于将俄制动态图像信号分离出行、场同步信号，作为模数转换单元和图像翻转处理单元的控制信号；

预处理单元，用于对俄制动态图像信号进行滤波处理，并将滤波处理后的视频灰度信号放大到模数转换单元所需的幅度；

模数转换单元，用于对放大后的视频灰度信号进行采样得到数字图像信号；

图像翻转处理单元，用于对数字图像信号进行抽取和数据翻转；

所述图像翻转处理单元采用FPGA实现，包括控制单元和同步存储单元：

控制单元根据计算机显示器的点阵数量进行抽取图像数据，并通过读写同步存储单元对图像数据进行旋转90度和镜像处理。