CN107948467B - 一种大面阵高帧频图像采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大面阵高帧频图像采集装置，包括：两个大面阵数字CCD输入模块、两个视频调理模块、数字视频处理模块、两个图像存储模块、大面阵高帧频数字视频输出模块。将两路数字图像传感器的图像信息分别送给两个视频调理模块。视频调理模块把大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成数据信号和时钟、同步信号后送给数字视频处理模块。数字视频处理模块产生外同步触发信号和高帧频图像的时序信号，同时控制帧图像存储。图像存储模块用于帧图像缓冲、存储。大面阵高帧频数字视频输出模块将数字视频处理模块输出的高帧频数字视频编码成不同视频格式输出。本发明不仅能够实现两路CCD的高帧频采集，而且可以扩展为多路CCD的高帧频采集，可直接应用于高帧频、大面阵的图像处理平台。

Description

一种大面阵高帧频图像采集装置
技术领域
本发明属于光电探测领域，涉及一种大面阵数字CCD高帧频图像采集装置及方法，主要应用于对两个同型号大面阵CCD图像的高帧频采集，也可扩展应用于多个大面阵同型号CCD图像的高帧频采集等。
背景技术
随着光电探测技术的发展，需要提供大面阵高帧频的数字CCD，而现有的大面阵、超大面阵数字CCD的输出帧频偏低，难以适应光电探测系统对高速变化目标的探测和高帧频输出的要求。为了提高大面阵数字CCD的输出帧频，可以通过两个或多个大面阵数字CCD组成的摄像系统提高探测帧频。但现有图像采集方法都是针对单个CCD而言的，只能保证大面阵而不能提高帧频，无法满足两个或多个大面阵数字CCD组成的摄像系统，所以需要一种可以针对多个CCD的采集装置及相应的采集方法来保证大面阵高帧频CCD摄像系统的应用。
发明内容
要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是单一的大面阵数字CCD输出帧频低，不能满足对高速变化目标细节信息的探测要求的问题，为此提供了一种大面阵高帧频图像采集装置，可以同时满足两个或多个大面阵数字CCD组成的摄像系统，保证数字CCD大面阵和高帧频的要求，既能满足对目标探测视场的要求，也能满足对高速变化目标细节信息探测的要求。
本发明的技术方案为：
所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：包括第一大面阵数字CCD输入模块、第二大面阵数字CCD输入模块、第一视频调理模块、第二视频调理模块、数字视频处理模块、第一图像存储模块、第二图像存储模块、大面阵高帧频数字视频输出模块；
所述第一大面阵数字CCD输入模块能够将采集的图像信息发送给第一视频调理模块，所述第二大面阵数字CCD输入模块将采集的图像信息发送给第二视频调理模块；
所述第一视频调理模块能够将第一大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1、数据有效信号DVAL1、数据信号DATA1后送给数字视频处理模块；所述第二视频调理模块把第二大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK2、帧同步信号FVAL2、数据有效信号DVAL2、数据信号DATA2后送给数字视频处理模块；
所述数字视频处理模块包括外同步控制模块、视频存储控制模块、视频输出控制模块；
所述外同步控制模块能够产生第一大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN1和第二大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN2，并对应发送给第一大面阵数字CCD输入模块和第二大面阵数字CCD输入模块；其中外同步触发信号EXT_SYN2与外同步触发信号EXT_SYN1的时间差为帧同步信号FVAL1中高电平持续时间的一半；
所述视频存储控制模块包括第一图像FIFO1写存储器、第一图像FIFO2读存储器、第二图像FIFO3写存储器、第二图像FIFO4读存储器；
所述第一图像FIFO1写存储器能够根据写控制信号FIFO1_WR_EN，控制数据信号DATA1存入FIFO1写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO1_RE_EN，将数据信号DATA1按行依次从FIFO1写存储器读入第一图像存储模块中；
所述第二图像FIFO3写存储器能够根据写控制信号FIFO3_WR_EN，控制数据信号DATA2存入FIFO3写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO3_RE_EN，将数据信号DATA2按行依次从FIFO3写存储器读入第二图像存储模块中；
所述第一图像FIFO2读存储器能够根据写控制信号FIFO2_WR_EN，从第一图像存储模块中将数据信号读入第一图像FIFO2读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO2_RE_EN将数据信号从第一图像FIFO2读存储器读出到视频输出控制模块；
所述第二图像FIFO4读存储器能够根据写控制信号FIFO4_WR_EN，从第二图像存储模块中将数据信号读入第二图像FIFO4读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO4_RE_EN将数据信号从第二图像FIFO4读存储器读出到视频输出控制模块；
所述视频输出控制模块中包括新图像FIFO5读写控制器；
所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的上半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第一图像FIFO2读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的下半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第二图像FIFO4读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新帧同步信号FVAL_NEW由第一新帧同步信号FVAL1_NEW和第二新帧同步信号FVAL2_NEW逻辑或得到；所述第一新帧同步信号FVAL1_NEW与读控制信号FIFO2_RE_EN相同，所述第二新帧同步信号FVAL2_NEW与读控制信号FIFO4_RE_EN相同；
所述新图像FIFO5读写控制器能够根据读控制信号FIFO5_RE_EN将新图像FIFO5读写控制器中的数据信号DATA_NEW读入大面阵高帧频视频输出模块进行合成后输出；所述读控制信号FIFO5_RE_EN与写控制信号FIFO5_WR_EN相同。
进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：第一大面阵数字CCD输入模块以及第二大面阵数字CCD输入模块采用同光路、同规格且具有外同步触发模式的数字图像传感器。
进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：写控制信号FIFO1_WR_EN与数据有效信号DVAL1相同；
写控制信号FIFO3_WR_EN与数据有效信号DVAL2相同。
进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：读控制信号FIFO1_RE_EN根据数据有效信号DVAL1和时钟信号CLK1产生，读控制信号FIFO1_RE_EN高电平处于数据有效信号DVAL1高电平中的后1/3处；
读控制信号FIFO3_RE_EN根据数据有效信号DVAL2和时钟信号CLK2产生，读控制信号FIFO3_RE_EN高电平处于数据有效信号DVAL2高电平中的后1/3处。
进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：写控制信号FIFO2_WR_EN根据数据有效信号DVAL1和时钟信号CLK1产生，写控制信号FIFO2_WR_EN高电平处于数据有效信号DVAL1高电平的前2/3处，同时写控制信号FIFO2_WR_EN高电平处于m/2+1行至m行的数据有效信号DVAL1高电平内；根据写控制信号FIFO2_WR_EN从第一图像存储模块读入第一图像FIFO2读存储器的数据信号DATA1_2为相邻两行数据信号；
写控制信号FIFO4_WR_EN根据数据有效信号DVAL2和时钟信号CLK2产生，写控制信号FIFO4_WR_EN高电平处于数据有效信号DVAL2高电平的前2/3处，同时写控制信号FIFO4_WR_EN高电平处于m/2+1行至m行的数据有效信号DVAL2高电平内；根据写控制信号FIFO4_WR_EN从第二图像存储模块读入第二图像FIFO4读存储器的数据信号DATA2_2为相邻两行数据信号。
进一步的优选方案，所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：读控制信号FIFO2_RE_EN根据数据有效信号DVAL1、时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1产生，读控制信号FIFO2_RE_EN的周期为数据有效信号DVAL1的一半，且读控制信号FIFO2_RE_EN一个周期内的高电平时长与低电平时长之比等于数据有效信号DVAL1一个周期内的高电平时长与低电平时长之比；根据读控制信号FIFO2_RE_EN从第一图像FIFO2读存储器读出到视频输出控制模块的数据信号DATA1_NEW为相邻两行数据信号；
读控制信号FIFO4_RE_EN根据数据有效信号DVAL2、时钟信号CLK2、帧同步信号FVAL2产生，读控制信号FIFO4_RE_EN的周期为数据有效信号DVAL2的一半，且读控制信号FIFO4_RE_EN一个周期内的高电平时长与低电平时长之比等于数据有效信号DVAL2一个周期内的高电平时长与低电平时长之比；根据读控制信号FIFO4_RE_EN从第二图像FIFO4读存储器读出到视频输出控制模块的数据信号DATA2_NEW为相邻两行数据信号。
有益效果
本发明的优点是：
(1)本发明通过数字视频处理模块可以产生两路外同步信号，可以同步控制两路数字CCD输入模块的输入，保证两路数字CCD输入模块的图像按新采集图像时序输出。
(2)本发明通过数字视频处理模块可以产生新的采集时序，保证两路数字CCD输入模块的图像合成输出，从而提高图像的输出帧频。
(3)本发明通过修改数字视频处理模块的采集时序，可扩展为处理多路同型号CCD输入模块的图像，从而可输出多倍帧频的数字图像。
(4)本发明的处理核心仅为一片现场可编程门阵列(FPGA)，大大减低了电路板体积和功耗，有利于系统的低功耗和小型化。
附图说明
图1是大面阵高帧频图像采集装置系统框图。
图2是数字视频处理模块内部框图。
图3是外同步触发信号时序图。
图4是标准数字视频时序图。
图5是视频存储控制模块FIFO1读写时序图。
图6是视频存储控制模块FIFO2读写时序图。
图7是新图像上半周期图像读写时序图。
图8是新图像下半周期图像读写时序图。
具体实施方式
下面结合具体实施例描述本发明：
本发明主要解决单一的大面阵数字CCD输出帧频低，不能满足对高速变化目标细节信息的探测要求的问题，提供了一种大面阵高帧频图像采集装置，可以同时满足两个或多个大面阵数字CCD组成的摄像系统，保证数字CCD大面阵和高帧频的要求，既能满足对目标探测视场的要求，也能满足对高速变化目标细节信息探测的要求。
本发明提供的采集装置包括：第一大面阵数字CCD输入模块、第二大面阵数字CCD输入模块、第一视频调理模块、第二视频调理模块、数字视频处理模块、第一图像存储模块、第二图像存储模块、大面阵高帧频数字视频输出模块(如图1所示)。
第一大面阵数字CCD输入模块和第二大面阵数字CCD输入模块是同光路、同规格且具有外同步触发模式的数字图像传感器，将两路数字图像传感器的图像信息分别送给第一视频调理模块和第二视频调理模块。
第一视频调理模块把第一大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1、数据有效信号DVAL1、数据信号DATA1后送给数字视频处理模块；第二视频调理模块把第二大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK2、帧同步信号FVAL2、数据有效信号DVAL2、数据信号DATA2后送给数字视频处理模块。
数字视频处理模块包括外同步控制模块、视频存储控制模块、视频输出控制模块(如图2所示)。
外同步控制模块产生第一大面阵数字CCD的外同步触发信号EXT_SYN1和第二大面阵数字CCD的外同步触发信号EXT_SYN2，其中外同步触发信号EXT_SYN2与外同步触发信号EXT_SYN1的时间差为帧同步信号FVAL1或FVAL2(两个的高电平持续时间相同)高电平持续时间的一半，保证EXT_SYN1的有效信号(高电平有效)起始点和EXT_SYN2的有效信号(高电平有效)起始点相差半个周期。EXT_SYN1和EXT_SYN2，用来控制第一大面阵数字CCD和第二大面阵数字CCD的工作开始时刻，保证两路CCD图像能够按照新的图像采集时序要求输出(如图3所示)。
视频存储控制模块包括两路FIFO写存储器和两路FIFO读存储器；一路FIFO写存储器和一路FIFO读存储器对应一个大面阵数字CCD。
在大面阵数字CCD正常工作时：
对于第一大面阵数字CCD的信号流：
FIFO1写存储器将数据有效信号DVAL1作为FIFO1写存储器的写控制信号FIFO1_WR_EN，控制数据信号DATA1存入FIFO1写存储器。视频存储控制模块根据数据有效信号DVAL1和时钟信号CLK1产生FIFO1写存储器的读控制信号FIFO1_RE_EN，通过时钟信号CLK1计数，产生的读控制信号FIFO1_RE_EN高电平处于数据有效信号DVAL1高电平的后1/3处；根据读控制信号FIFO1_RE_EN，将数据信号DATA1从FIFO1写存储器读入第一图像存储模块中。
根据FIFO1的读控制信号FIFO1_RE_EN,将数据信号DATA1按行依次写入第一图像存储模块，实现图像的帧缓存。
同时，视频存储控制模块根据数据有效信号DVAL1和时钟信号CLK1产生FIFO2读存储器的写控制信号FIFO2_WR_EN，通过时钟信号CLK1计数，产生的写控制信号FIFO2_WR_EN高电平处于数据有效信号DVAL1高电平的前2/3处，同时要满足写控制信号FIFO2_WR_EN高电平处于m/2+1行至m行的数据有效信号DVAL1高电平内，以保证从第一图像存储模块中能同时读出两行数据信号DATA1_2。根据FIFO2读存储器的写控制信号FIFO2_WR_EN，控制从第一图像存储模块的数据信号DATA1_2读入FIFO2读存储器。其中，数据信号DATA1_2为相邻两行数据信号。
视频存储控制模块根据时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1产生第一新帧同步信号FVAL1_NEW，使第一新帧同步信号FVAL1_NEW周期压缩为帧同步信号FVAL1周期的一半，且第一新帧同步信号FVAL1_NEW一个周期内的高电平时长与低电平时长之比等于帧同步信号FVAL1一个周期内的高电平时长与低电平时长之比。然后根据数据有效信号DVAL1、时钟信号CLK1、第一新帧同步信号FVAL1_NEW产生FIFO2读存储器的读控制信号FIFO2_RE_EN，根据时钟信号CLK1计数，读控制信号FIFO2_RE_EN的周期为数据有效信号DVAL1的一半，且读控制信号FIFO2_RE_EN一个周期内的高电平时长与低电平时长之比等于数据有效信号DVAL1一个周期内的高电平时长与低电平时长之比，以保证原数据有效信号DVAL1一个周期内可以同时满足两行数据信号DATA1_NEW的输出。其中，数据信号DATA1_NEW为在读控制信号FIFO2_RE_EN下的数据信号，数据信号DATA1为在写控制信号FIFO1_WR_EN下的数据信号，且数据信号DATA1_NEW和数据信号DATA1为相同值信号。根据FIFO2读存储器的读控制信号FIFO2_RE_EN将数据信号DATA1_NEW从FIFO2读存储器读出到视频输出控制模块，实现将第一大面阵数字CCD第一新帧同步信号FVAL1_NEW(其中FVAL1_NEW同FIFO2_RE_EN)压缩为原帧同步信号FVAL1(其中FVAL1同FIFO1_WR_EN)周期的一半，但数据信号DATA1_NEW和数据信号DATA1相同数据不变。
同理，第二大面阵数字CCD的信号流也按照上述方式读取。根据FIFO4读存储器的读控制信号FIFO4_RE_EN将数据信号DATA2_NEW从FIFO4读存储器读出到视频输出控制模块，实现将第二大面阵数字CCD的第二新帧同步信号FVAL2_NEW(其中FVAL2_NEW同FIFO4_RE_EN)周期压缩为原帧同步信号FVAL2(其中FVAL2同FIFO3_WR_EN)周期的一半，但数据信号DATA2_NEW和数据信号DATA2相同数据不变。
在视频输出控制模块中，根据时钟信号CLK1或CLK2计数，通过第一新帧同步信号FVAL1_NEW和第二新帧同步信号FVAL2_NEW逻辑或，产生新帧同步信号FVAL_NEW。新图像FIFO5读写存储器的写控制信号FIFO5_WR_EN同FIFO2读存储器的读控制信号FIFO2_RE_EN。在新帧同步信号FVAL_NEW的上半周期内，根据FIFO5读写存储器的写控制信号FIFO5_WR_EN将FIFO2读存储器的输出数据信号DATA1_NEW按行读入新图像FIFO5读写存储器；在新帧周期信号FVAL_NEW的下半周期内，根据FIFO5读写存储器的写控制信号FIFO5_WR_EN将FIFO4读存储器的输出数据信号DATA2_NEW按行读入新图像FIFO5读写存储器；采用这种乒乓切换，把数据信号DATA1_NEW和数据信号DATA2_NEW依次读入新图像FIFO5读写存储器中。
在视频输出控制模块中，新图像FIFO5读写存储器的读控制信号FIFO5_RE_EN同FIFO5读存储器的写控制信号FIFO5_WR_EN。根据FIFO5存储器的读控制信号FIFO5_RE_EN将图像FIFO5的数据信号DATA_NEW读入大面阵高帧频视频输出模块,实现DATA1_NEW和数据信号DATA2_NEW的合成，即实现第一大面阵数字CCD图像信号和第二大面阵数字CCD图像信号的合成。
大面阵高帧频视频输出模块采用专用的编码芯片，实现将新图像信号编码成所需视频格式，如CAMERLINK，HDMI,DVI，SDI等。
以下参照附图对本发明作进一步详细描述。
参照图1，本发明的高帧频图像采集装置包括第一大面阵数字CCD输入模块1a、第二大面阵数字CCD输入模块1b、第一视频调理模块2a、第二视频调理模块2b、数字视频处理模块3、第一图像存储模块4a、第二图像存储模块4b、大面阵高帧频数字视频输出模块5等。参照图2，数字视频处理模块包括外同步控制模块301、视频存储控制模块302、视频输出控制模块303等。图3是外同步触发信号时序图，外同步触发信号EXT_SYN1是第一大面阵数字CCD输入模块1a的外同步触发信号，外同步触发信号EXT_SYN2是第二大面阵数字CCD输入模块1b的外同步触发信号。图4是标准数字视频时序图。图5是视频存储控制模块FIFO1读写时序图，m表示第m行数据。图6是视频存储控制模块FIFO2读写时序图。图7是新图像上半周期图像读写时序图。图8是新图像下半周期图像读写时序图。
本发明优选实施平台，第一大面阵数字CCD输入模块1a和第二大面阵数字CCD输入模块1b都采用CAMERLINK格式1080P@25Hz的同型号相机(彩色数字CCD_XX)，第一视频调理模块2a和第二视频调理模块2b各采用一片解码芯片(DS90CR287),数字视频处理模块3采用一片FPGA(XC7K325T-2FFG900),第一图像存储模块4a和第二图像存储模块4b各采用一片256MB DDR3存储芯片(K4B2G1646G_BCH9)，大面阵高帧频数字视频输出模块5采用一片编码芯片(DS90CR287)。优选使用方法如下：
①首先第一大面阵数字CCD输入模块1a(彩色数字CCD_XX)和第二大面阵数字CCD输入模块1b(彩色数字CCD_XX)通过接收图3所示外同步触发信号EXT_SYN1和外同步触发信号EXT_SYN2，分别按照新时序同步输出图像给第一视频调理模块2a的解码芯片1(DS90CR287)和第二视频调理模块2b的解码芯片2(DS90CR287)。
②解码芯片1(DS90CR287)把第一大面阵数字CCD输入模块1a(彩色数字CCD_XX)的图像信息解析成时钟信号(CLK1)、帧同步信号(FVAL1)、数据有效信号(DVAL1)、数据信号(DATA1)后送给数字视频处理模块FPGA(XC7K325T-2FFG900)，在FPGA中产生第一图像写FIFO1、第一图像读FIFO2，如图5、图6所示时序。把第一大面阵数字CCD输入输入模块1a(彩色数字CCD_XX)的图像信息写入FPGA的第一图像写FIFO1中进行行缓冲，然后把第一图像写FIFO1中数据通过第一图像写FIFO1的读控制信号(FIFO1_RE_EN)存入第一图像存储模块4a(K4B2G1646G_BCH9)；同理，解码芯片2(DS90CR287)把第二大面阵数字CCD输入模块1b(彩色数字CCD_XX)的图像信息解析成时钟信号(CLK2)、帧同步信号(FVAL2)、数据有效信号(DVAL2)、数据信号(DATA2)后送给数字视频处理模块FPGA(XC7K325T-2FFG900)，在FPGA中产生第二图像写FIFO3、第二图像读FIFO4，把第二大面阵数字CCD输入模块1b(彩色数字CCD_XX)的图像信息写入第二图像写FIFO3中进行行缓冲，然后把第二图像写FIFO3中数据通过第二图像写FIFO3的读控制信号(FIFO3_RE_EN)存入第二图像存储模块4b(K4B2G1646G_BCH9)。
③在视频时序产生控制模块FPGA中,第一图像存储模块4a(K4B2G1646G_BCH9)按照图6时序把第一大面阵数字CCD输入模块1a(彩色数字CCD_XX)的图像写入第一图像信息读FIFO2；同理，第二图像存储模块4b(K4B2G1646G_BCH9)把第二大面阵数字CCD输入模块1b(彩色数字CCD_XX)的图像信息写入第二图像读FIFO4。通过乒乓切换，依次把第一大面阵数字CCD(彩色数字CCD_XX)的图像信息和第二大面阵数字CCD(彩色数字CCD_XX)的图像信息在FIFO2中合成。
④在视频输出控制模块中，把FIFO5中合成的图像信息送给编码芯片(DS90CR285)，按照CAMERLINK图像协议时序进行图像数据编码，把编码后的高速差分数据信号通过CAMERLINK采集卡进行显示输出。

Claims (3)

1.一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：包括第一大面阵数字CCD输入模块、第二大面阵数字CCD输入模块、第一视频调理模块、第二视频调理模块、数字视频处理模块、第一图像存储模块、第二图像存储模块、大面阵高帧频数字视频输出模块；
所述第一大面阵数字CCD输入模块能够将采集的图像信息发送给第一视频调理模块，所述第二大面阵数字CCD输入模块将采集的图像信息发送给第二视频调理模块；
第一大面阵数字CCD输入模块以及第二大面阵数字CCD输入模块采用同光路、同规格且具有外同步触发模式的数字图像传感器；
所述第一视频调理模块能够将第一大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1、数据有效信号DVAL1、数据信号DATA1后送给数字视频处理模块；所述第二视频调理模块把第二大面阵数字CCD输入模块的图像信息解析成时钟信号CLK2、帧同步信号FVAL2、数据有效信号DVAL2、数据信号DATA2后送给数字视频处理模块；
所述数字视频处理模块包括外同步控制模块、视频存储控制模块、视频输出控制模块；
所述外同步控制模块能够产生第一大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN1和第二大面阵数字CCD输入模块的外同步触发信号EXT_SYN2，并对应发送给第一大面阵数字CCD输入模块和第二大面阵数字CCD输入模块；其中外同步触发信号EXT_SYN2与外同步触发信号EXT_SYN1的时间差为帧同步信号FVAL1中高电平持续时间的一半；
所述视频存储控制模块包括第一图像FIFO1写存储器、第一图像FIFO2读存储器、第二图像FIFO3写存储器、第二图像FIFO4读存储器；
所述第一图像FIFO1写存储器能够根据写控制信号FIFO1_WR_EN，控制数据信号DATA1存入FIFO1写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO1_RE_EN，将数据信号DATA1按行依次从FIFO1写存储器读入第一图像存储模块中；写控制信号FIFO1_WR_EN与数据有效信号DVAL1相同；读控制信号FIFO1_RE_EN根据数据有效信号DVAL1和时钟信号CLK1产生，读控制信号FIFO1_RE_EN高电平处于数据有效信号DVAL1高电平中的后1/3处；
所述第二图像FIFO3写存储器能够根据写控制信号FIFO3_WR_EN，控制数据信号DATA2存入FIFO3写存储器；并且能够根据读控制信号FIFO3_RE_EN，将数据信号DATA2按行依次从FIFO3写存储器读入第二图像存储模块中；写控制信号FIFO3_WR_EN与数据有效信号DVAL2相同；读控制信号FIFO3_RE_EN根据数据有效信号DVAL2和时钟信号CLK2产生，读控制信号FIFO3_RE_EN高电平处于数据有效信号DVAL2高电平中的后1/3处；
所述第一图像FIFO2读存储器能够根据写控制信号FIFO2_WR_EN，从第一图像存储模块中将数据信号读入第一图像FIFO2读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO2_RE_EN将数据信号从第一图像FIFO2读存储器读出到视频输出控制模块；
所述第二图像FIFO4读存储器能够根据写控制信号FIFO4_WR_EN，从第二图像存储模块中将数据信号读入第二图像FIFO4读存储器；并且能够根据读控制信号FIFO4_RE_EN将数据信号从第二图像FIFO4读存储器读出到视频输出控制模块；
所述视频输出控制模块中包括新图像FIFO5读写控制器；
所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的上半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第一图像FIFO2读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新图像FIFO5读写控制器能够在新帧同步信号FVAL_NEW的下半周期内，根据写控制信号FIFO5_WR_EN将第二图像FIFO4读存储器输出的数据信号按行读入新图像FIFO5读写存储器；所述新帧同步信号FVAL_NEW由第一新帧同步信号FVAL1_NEW和第二新帧同步信号FVAL2_NEW逻辑或得到；所述第一新帧同步信号FVAL1_NEW与读控制信号FIFO2_RE_EN相同，所述第二新帧同步信号FVAL2_NEW与读控制信号FIFO4_RE_EN相同；
所述新图像FIFO5读写控制器能够根据读控制信号FIFO5_RE_EN将新图像FIFO5读写控制器中的数据信号DATA_NEW读入大面阵高帧频视频输出模块进行合成后输出；所述读控制信号FIFO5_RE_EN与写控制信号FIFO5_WR_EN相同。
2.根据权利要求1所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：写控制信号FIFO2_WR_EN根据数据有效信号DVAL1和时钟信号CLK1产生，写控制信号FIFO2_WR_EN高电平处于数据有效信号DVAL1高电平的前2/3处，同时写控制信号FIFO2_WR_EN高电平处于m/2+1行至m行的数据有效信号DVAL1高电平内；根据写控制信号FIFO2_WR_EN从第一图像存储模块读入第一图像FIFO2读存储器的数据信号DATA1_2为相邻两行数据信号；
写控制信号FIFO4_WR_EN根据数据有效信号DVAL2和时钟信号CLK2产生，写控制信号FIFO4_WR_EN高电平处于数据有效信号DVAL2高电平的前2/3处，同时写控制信号FIFO4_WR_EN高电平处于m/2+1行至m行的数据有效信号DVAL2高电平内；根据写控制信号FIFO4_WR_EN从第二图像存储模块读入第二图像FIFO4读存储器的数据信号DATA2_2为相邻两行数据信号。
3.根据权利要求2所述一种大面阵高帧频图像采集装置，其特征在于：读控制信号FIFO2_RE_EN根据数据有效信号DVAL1、时钟信号CLK1、帧同步信号FVAL1产生，读控制信号FIFO2_RE_EN的周期为数据有效信号DVAL1的一半，且读控制信号FIFO2_RE_EN一个周期内的高电平时长与低电平时长之比等于数据有效信号DVAL1一个周期内的高电平时长与低电平时长之比；根据读控制信号FIFO2_RE_EN从第一图像FIFO2读存储器读出到视频输出控制模块的数据信号DATA1_NEW为相邻两行数据信号；
读控制信号FIFO4_RE_EN根据数据有效信号DVAL2、时钟信号CLK2、帧同步信号FVAL2产生，读控制信号FIFO4_RE_EN的周期为数据有效信号DVAL2的一半，且读控制信号FIFO4_RE_EN一个周期内的高电平时长与低电平时长之比等于数据有效信号DVAL2一个周期内的高电平时长与低电平时长之比；根据读控制信号FIFO4_RE_EN从第二图像FIFO4读存储器读出到视频输出控制模块的数据信号DATA2_NEW为相邻两行数据信号。
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