CN110266961A - 图像生成方法、系统及图像生成设备 - Google Patents

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王斌
严大卫
陈芬
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Abstract

本发明提供了一种图像生成方法、系统及图像生成设备，该方法应用于FPGA逻辑控制电路，该方法包括接收应用处理器发出的图像获取指令；基于图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，图像采集器的输入接口仅与FPGA控制接口相匹配；基于FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至应用处理器，通过应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，图像采集器的输出接口仅与FPGA数据接口相匹配。本发明解决了现有技术中应用处理器与特殊图像采集器无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。

Description

图像生成方法、系统及图像生成设备
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像生成方法、系统及图像生成设备。
背景技术
典型的图像采集设备，一般采用普通摄像装置对目标图像进行采集，而普通摄像装置会自带配套的图像传感器和图像处理单元，因此，普通摄像装置可以通过其标准图像接口与图像处理器进行对接，从而将其输出的图像通过标准图像接口发送给图像处理器，图像处理器在接收到普通摄像装置输出的图片后，可以运行其中的标准图像处理软件，对图片进行处理。
但是，由于图像处理器的接口有限，其只能与普通摄像装置的标准图像接口进行对接，因此，对于特殊的图像采集器，图像处理器无法直接与特殊的图像采集器进行通信连接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种图像生成方法、系统及图像生成设备，以解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
为实现上述目的，本发明是这样实现的：
第一方面，提供了一种图像生成方法，应用于FPGA逻辑控制电路，其包括：
响应于输入的图像获取指令，接收应用处理器发出的图像处理指令；
基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，所述图像采集器的输入接口仅与所述FPGA控制接口相匹配；
基于FPGA数据接口接收所述图像采集器输出的图像数据，以对所述图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器，通过所述应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，所述图像采集器的输出接口仅与所述FPGA数据接口相匹配。
第二方面，本发明提供一种图像展示方法，应用于终端设备，包括：
接收应用处理器发出的图像处理指令；
控制FPGA逻辑控制电路基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，所述图像采集器的输入接口仅与所述FPGA控制接口相匹配；
控制FPGA逻辑控制电路基于FPGA数据接口接收所述图像采集器输出的图像数据，以对所述图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器；
控制所述应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，以向用户展示所述目标图像数据，所述图像采集器的输出接口仅与所述FPGA数据接口相匹配。
第三方面，本发明还提供一种图像生成系统，包括：
应用处理器，用于接收用户输入的图像获取指令，以将所述图像获取指令发送至FPGA逻辑控制电路，并接收所述FPGA逻辑控制电路发送的处理后的图像数据，以输出处理后的图像数据，得到目标图像数据；
FPGA逻辑控制电路，用于基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，并基于FPGA数据接口接收所述图像采集器输出的图像数据，以对所述图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器，所述图像采集器的输入接口仅与所述FPGA控制接口相匹配，所述图像采集器的输出接口仅与所述FPGA数据接口相匹配；
图像采集器，用于响应于所述FPGA逻辑控制电路通过所述FPGA控制接口发送的控制信号采集图像数据，并将所述图像数据通过所述FPGA数据接口发送至所述FPGA逻辑控制电路。
第四方面，本发明还提供一种图像生成设备，包括：
指令接收单元，用于响应于输入的图像获取指令，接收应用处理器发出的图像处理指令；
第一控制单元，用于基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，所述图像采集器的输入接口仅与所述FPGA控制接口相匹配；
数据接收单元，用于基于FPGA数据接口接收所述图像采集器输出的图像数据，以对所述图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器，通过所述应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，所述图像采集器的输出接口仅与所述FPGA数据接口相匹配。
第五方面，本发明还提供一种终端设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第六方面，本发明还一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
本发明的图像生成方法在接收到图像获取指令后，通过仅与图像采集器的输入接口匹配的FPGA控制接口，控制图像采集器采集图像数据，然后通过仅与图像采集器的输出接口匹配的FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理，并将处理后的图像数据发送至应用处理器。可见，对于图像采集器的通信接口不与应用处理器的通信接口匹配的情况，可通过FPGA逻辑控制电路中的通信接口对通信数据的格式进行转换，以使转换后的数据符合图像采集器的通信接口以及应用处理器的通信接口的要求，从而完成图像数据的处理过程。因此，可以解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
附图说明
图1为现有技术中的一种图像处理结构的示意性原理图；
图2为根据本发明一个实施例的图像生成方法的示意性流程图；
图3为根据本发明另一个实施例的图像生成方法的示意性流程图；
图4为根据本发明再一个实施例的图像生成方法的示意性流程图；
图5为根据本发明一个实施例的图像展示方法的示意性流程图；
图6为根据本发明一个实施例的图像生成系统的示意性结构框图；
图7为根据本发明一个实施例的图像生成设备的示意性结构图；
图8为根据本发明一个实施例的图像显示设备的示意性结构图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
如图1所示，图像采集单元均是通过标准图像接口与ARM处理器相连，在此架构上，用户可以有效运行自行编写的软件程序。但是，一方面，一般ARM处理器只能提供标准的图像传感器接口，对于特殊的科学级图像采集场合，因为图像采集要求高，且不同规格的图像采集传感器需求不通，硬件控制时序、配套的图像处理算法均不同，因此，无法与现有的科学级图像传感器所配置的特殊接口连接，科学图像传感器也无法直接在现有的图像采集设备上运行；另一方面，现有的图像处理方法只能通过ARM处理器中标准的图像处理单元对图像进行处理，无法达到硬件图像处理算法可编程要求。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像生成方法，应用于FPGA逻辑控制电路，如图2所示，该方法可包括：
步骤202.FPGA逻辑控制电路接收应用处理器发出的图像获取指令。
应理解，应用处理器会接收到用户输入的图像获取指令，比如，用户在用户端输入“高清模式”的选择指令时，应用处理器会接收到该选择指令(也就是图像获取指令)，然后应用处理器会将图像获取指令发送给FPGA逻辑控制电路，以通过FPGA逻辑控制电路控制图像采集器采集图像数据。
步骤204.FPGA逻辑控制电路基于图像获取指令，通过其FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据。
其中，图像采集器的输入接口仅与FPGA控制接口相匹配。
需要说明的是，本发明实施例的图像采集器中一般只包含有图像传感器和A/D转换器，不包括如DSP控制芯片的图像处理单元，而普通的摄像装置包括图像传感器、A/D转换器以及如DSP控制芯片的图像处理单元，因此，普通的摄像装置可以通过其标准图像接口与ARM处理器相连，以将图像处理单元处理后的数据通过标准图像接口发送给ARM处理器。而本发明实施例的图像采集器不能直接接收通过ARM处理器接口发出的控制指令，并且，图像采集器输出的图像数据也并不能满足ARM处理器接口可以接收的要求，因此，本发明实施例的图像采集器输出的图像数据需要通过FPGA逻辑控制电路将数据发送至应用处理器，也就是说，图像采集器的输入接口仅与FPGA控制接口相匹配，且图像采集器的输入接口与应用处理器的输出接口不匹配。
步骤206.基于FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至应用处理器，通过应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据。其中，图像采集器的输出接口仅与FPGA数据接口相匹配。
由于图像采集器输出的图像数据并不能满足ARM处理器接口可以接收的要求，因此，本发明实施例的图像采集器输出的图像数据需要通过FPGA逻辑控制电路的FPGA数据接口将图像数据发送至应用处理器，也就是说，图像采集器的输出接口仅与FPGA数据接口相匹配，且图像采集器的输出接口与应用处理器的输入接口不匹配。
由于本发明实施例的图像生成方法在接收到图像获取指令后，通过仅与图像采集器的输入接口匹配的FPGA控制接口，控制图像采集器采集图像数据，然后通过仅与图像采集器的输出接口匹配的FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理，并将处理后的图像数据发送至应用处理器。可见，对于图像采集器的通信接口无法与应用处理器的通信接口匹配的情况，通过FPGA逻辑控制电路中的通信接口对通信数据的格式进行转换，以使转换后的数据符合图像采集器的通信接口以及应用处理器的通信接口的要求，从而完成图像数据的处理过程。因此，可以解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
在上述实施例中，图像获取指令包括图像采集器的采集参数。
一般普通摄像装置会配置有采集参数，比如，某些32位的ARM核，MIPS核，x86核直接带有camera接口，可以直接使用，可见，对于普通的摄像装置通过其配置的采集参数，可以接收ARM处理器发出的控制指令，然后普通摄像装置中的底层控制模块基于控制指令，可持续地产生时序信号，使普通摄像装置中的图像传感器工作在输入的工作模式中。而本发明实施例的图像采集器不包含有底层控制模块，其配置的采集参数与普通摄像装置配置的采集参数并不同，其不包含有可以与ARM处理器接口对接的参数，其通过特有的配置参数，使FPGA逻辑控制电路生成控制时序信号，由于该控制时序信号是持续的，因此，可以控制图像采集器一直处于输入的工作模式中(如以高清模式采集图像数据)。
具体而言，基于图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像，包括：
步骤302.基于图像采集器的采集参数，生成控制时序信号，以基于FPGA控制接口将控制时序信号发送至图像采集器。
步骤304.控制图像采集器基于控制时序信号，采集图像数据，以基于FPGA数据接口接收图像数据。
应理解，FPGA逻辑控制电路在接收到应用处理器发出的图像获取指令后，根据图像获取指令中的采集参数生成控制时序信号，通过特定的控制接口将控制时序信号发送给图像采集器，以使图像采集器基于持续的控制时序信号采集图像数据，并以特定的数据接口接收图像数据，以将接收图像数据发送给应用处理器，从而解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
此外，如图4所示，基于图像获取指令，通过其FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据的操作可包括：
步骤402.控制图像采集器采集图像数据，得到模拟图像数据。
步骤404.控制图像采集器对模拟图像数据进行模/数转换，得到数字图像数据，以对数据图像数据进行图像处理并将处理后的图像数据发送至应用处理器。
可以理解的是，图像采集器对目标对象采集图像数据后，得到的是模拟图像数据，在图像采集器输出图像数据之前，通过内部的A/D转换器将模拟图像数据转换为数字图像数据，然后将数字图像数据输出至FPGA逻辑控制电路中，以通过FPGA逻辑控制电路对数据图像数据进行处理。
其中，FPGA逻辑控制电路对数据图像数据进行的图像处理包括伽马矫正、内插降噪和增益控制等。伽马矫正通过像素映射，使得在同等光照条件下，不同灰度值的靶标获得相同的增益。内插降噪通过临近像素的加权平均，降低噪声影响，且使得线条、边缘较平滑。增益控制将图像的整体亮度自动调整到一个合适的值，便于用户观看。
在上述进一步的实施例中，将处理后的图像数据发送至应用处理器之后，且在通过应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据之前，包括：
控制应用处理器对处理后的图像数据进行二次图像处理，以使应用处理器输出二次图像处理后的图像数据。
应理解，FPGA逻辑控制电路对图像采集器输出的图像数据进行的图像处理，一般是针对伽马矫正、内插降噪和增益控制几个方面控制图像的质量。而应用处理器对FPGA逻辑控制电路输出的处理后的图像数据进行二次图像处理，一般是针对图像数据大小、图像的色调、图像的对比度等进行调节，比如，FPGA逻辑控制电路输出的图像数据太大，需要通过应用处理器对图像数据进行压缩或裁剪，以使得处理后的图像大小适应屏幕分辨率。通过调节对比度可以针对图像暗部或亮部区域增加局部对比度等等。应用处理器的作用可类似于美图秀秀等图片处理软件的作用。
此外，上述任一项实施例所述的方法中的图像数据也可以更换为视频等多媒体数据。
本发明实施例还提供一种图像展示方法，应用于终端设备，如图5所示，该展示方法可包括：
步骤502.终端设备接收应用处理器发出的图像获取指令。
步骤504.终端设备控制FPGA逻辑控制电路基于图像获取指令通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，图像采集器的输入接口仅与FPGA控制接口相匹配。
步骤506.终端设备控制FPGA逻辑控制电路基于FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至应用处理器。
步骤508.终端设备控制应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，以向用户展示目标图像数据，图像采集器的输出接口仅与FPGA数据接口相匹配。
本发明实施例的图像展示方法在接收到图像获取指令后，通过仅与图像采集器的输入接口匹配的FPGA控制接口，控制图像采集器采集图像数据，然后通过仅与图像采集器的输出接口匹配的FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理，并将处理后的图像数据发送至应用处理器，使应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，从而向用户展示目标图像数据。可见，本发明实施例的图像展示方法中对于图像采集器的通信接口不与应用处理器的通信接口匹配的情况，可通过FPGA逻辑控制电路中的通信接口对通信数据的格式进行转换，以使转换后的数据符合图像采集器的通信接口以及应用处理器的通信接口的要求，从而完成图像数据的处理过程。因此，可以解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
本发明实施例还提供一种图像生成系统，如图6所示，该系统可包括：应用处理器602，用于接收用户输入的图像处理指令，以将图像处理指令发送至FPGA逻辑控制电路604，并接收FPGA逻辑控制电路604发送的处理后得到的目标图像数据；FPGA逻辑控制电路604，用于基于图像处理指令，通过FPGA控制接口6044控制图像采集器606采集图像数据，并基于FPGA数据接口6042接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理并将处理后得到的目标图像数据发送至应用处理器，图像采集器606的输入接口6064仅与FPGA控制接口6044相匹配，图像采集器606的输出接口6062仅与FPGA数据接口6042相匹配；图像采集器606，用于响应于FPGA逻辑控制电路604通过FPGA控制接口6044发送的控制信号采集图像数据，并将图像数据通过FPGA数据接口6042发送至FPGA逻辑控制电路604。
需要说明的是，图像采集器606的通信接口(包括输出接口6062和输入接口6064)与应用处理器602的第一通信接口6022不匹配，FPGA逻辑控制电路604的第二通信接口6049与应用处理器602的第一通信接口6022，以通过FPGA逻辑控制电路604中的第二通信接口6049对通信数据的格式进行转换，使转换后的数据符合图像采集器的通信接口以及应用处理器的通信接口的要求，从而完成图像数据的处理过程。其中，应用处理器602与FPGA逻辑控制电路604可通过双向并行控制通路进行数据通信，也可通过双向高速串行控制通路进行数据通信。
本发明实施例的图像生成系统在FPGA逻辑控制电路604接收到图像获取指令后，通过仅与图像采集器606的输入接口匹配的FPGA控制接口，控制图像采集器606采集图像数据，然后通过仅与图像采集器606的输出接口匹配的FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理，并将处理后的图像数据发送至应用处理器602，使应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据。可见，本发明实施例的图像生成系统中对于图像采集器606的通信接口不与应用处理器602的通信接口匹配的情况，可通过FPGA逻辑控制电路604中的通信接口对通信数据的格式进行转换，以使转换后的数据符合图像采集器的通信接口以及应用处理器的通信接口的要求，从而完成图像数据的处理过程。因此，可以解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
在上述实施例中，FPGA逻辑控制电路包括控制器6046和图像处理器6048，其中，控制器6046基于图像处理指令生成控制信号，并通过FPGA控制接口6044将控制信号发送至图像采集器606，以使图像采集器基于控制信号采集图像数据；图像处理器6048基于FPGA数据接口6042接收图像采集器发送的图像数据，并对图像数据进行处理，得到处理后的图像数据。
应理解，FPGA逻辑控制电路604在接收到应用处理器602发出的图像获取指令后，通过控制器6046根据图像获取指令中的采集参数生成控制时序信号，通过特定的控制接口将控制时序信号通过控制通道发送给图像采集器，以使图像采集器基于持续的控制时序信号采集图像数据，并通过图像处理器6048以特定的数据接口通过数据通道接收图像数据，并对图像数据进行处理，得到处理后的图像数据，以将处理后的图像数据发送给应用处理器，从而解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
在上述进一步的实施例中，应用处理器602还用于：对FPGA逻辑控制电路发送的处理后的图像数据进行二次图像处理，输出二次图像处理后的图像数据，以得到目标图像数据并向用户展示目标图像数据。
应理解，FPGA逻辑控制电路对图像采集器输出的图像数据进行的图像处理，一般是针对伽马矫正、内插降噪和增益控制几个方面控制图像的质量。而应用处理器对FPGA逻辑控制电路输出的处理后的图像数据进行二次图像处理，一般是针对图像数据大小、图像的色调、图像的对比度等进行调节，比如，FPGA逻辑控制电路输出的图像数据太大，需要通过应用处理器对图像数据进行压缩或裁剪，以使得处理后的图像大小适应屏幕分辨率。通过调节对比度可以针对图像暗部或亮部区域增加局部对比度等等。应用处理器的作用可类似于美图秀秀等图片处理软件的作用。
FPGA逻辑控制电路604可配套DDR3存储颗粒、Flash电路，FPGA的编程也可以由应用处理器完成。FPGA逻辑控制电路接收应用处理器602通过SPI传来的控制指令，解析后生成不同模式下的Decoder和Timing信号，使得图像采集器606能正常工作。图像采集器606的数据接口为LVDS接口，FPGA逻辑控制电路604负责接收转换为应用处理器标准的CSI接口信号。从而解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
本发明实施例的图像生成系统还包括用户端608，用于将用户输入的图像处理指令发送至应用处理器，并接收应用处理器发送的目标图像数据。其中，用户端可以为标准的高分辨率LCD显示屏，配套触摸屏功能，方便手持时控制显示。
本发明实施例的图像生成系统还包括接口扩展端610，用于将目标图像数据传送至目标端；其中，接口扩展端为USB接口、以太网接口、WIFI接口、GPS接口、3G模块接口中的至少一种，如此，经过处理的图像数据可以通过有线、无线网络传输到电脑或者远程服务终端存储和处理，使用GPS模块，可以对拍摄的照片打上位置标记，便于分类。其中，目标端可以配置为虚拟机、应用程序、运行UI的计算机装置等。
在上述任一项实施例中，图像采集器606以背照式、科学级CMOS图像传感器为核心器件，配套电源电路、时钟电路。此类图像传感器一般要求电源精度很高，大多采用LDO电源，为了适应同一类型图像传感器在不同工作模式下，或者不同类型电源电压不同要求，电源上电顺序和电压均需要设计成可在线调整的。时钟电路包括单端和LVDS时钟。为了满足科学级图像采集设备在不同场合下的曝光要求，需要配置单独的照明电路，配套不同波段的光源。
本发明实施例还提供一种图像生成设备，如图7所示，包括：指令接收单元702，用于接收应用处理器发出的图像获取指令；第一控制单元704，用于基于图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，图像采集器的输入接口仅与FPGA控制接口相匹配；数据接收单元706，用于基于FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至应用处理器，通过应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，图像采集器的输出接口仅与FPGA数据接口相匹配。
由于本发明实施例的图像生成设备通过指令接收单元702接收到图像获取指令后，第一控制单元704通过仅与图像采集器的输入接口匹配的FPGA控制接口，控制图像采集器采集图像数据，然后数据接收单元706通过仅与图像采集器的输出接口匹配的FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理，并将处理后的图像数据发送至应用处理器。可见，对于图像采集器的通信接口无法与应用处理器的通信接口匹配的情况，通过FPGA逻辑控制电路中的通信接口对通信数据的格式进行转换，以使转换后的数据符合图像采集器的通信接口以及应用处理器的通信接口的要求，从而完成图像数据的处理过程。因此，可以解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
在上述实施例中，图像生成设备还包括信号生成单元708，用于基于图像采集器的采集参数，生成控制时序信号，以基于FPGA控制接口将控制时序信号发送至图像采集器；第一控制单元704用于控制图像采集器基于控制时序信号，采集图像数据，以基于FPGA数据接口接收图像数据。
应理解，图像生成设备在FPGA逻辑控制电路接收到应用处理器发出的图像获取指令后，通过信号生成单元708根据图像获取指令中的采集参数生成控制时序信号，通过特定的控制接口将控制时序信号发送给图像采集器，以通过第一控制单元704使图像采集器基于持续的控制时序信号采集图像数据，并以特定的数据接口接收图像数据，以将接收图像数据发送给应用处理器，从而解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
其中，第一控制单元704还用于控制图像采集器采集图像数据，得到模拟图像数据并控制图像采集器对模拟图像数据进行模/数转换，得到数字图像数据，以对数据图像数据进行图像处理并将处理后的图像数据发送至应用处理器。图像采集器对目标对象采集图像数据后，得到的是模拟图像数据，在图像采集器输出图像数据之前，通过内部的A/D转换器将模拟图像数据转换为数字图像数据，然后将数字图像数据输出至FPGA逻辑控制电路中，以通过FPGA逻辑控制电路对数据图像数据进行处理。
图像生成设备还包括第二控制单元710，用于控制应用处理器对处理后的图像数据进行二次图像处理，以使应用处理器输出二次图像处理后的图像数据。
应理解，FPGA逻辑控制电路对图像采集器输出的图像数据进行的图像处理，一般是针对伽马矫正、内插降噪和增益控制几个方面控制图像的质量。而应用处理器对FPGA逻辑控制电路输出的处理后的图像数据进行二次图像处理，一般是针对图像数据大小、图像的色调、图像的对比度等进行调节，比如，FPGA逻辑控制电路输出的图像数据太大，需要通过应用处理器对图像数据进行压缩或裁剪，以使得处理后的图像大小适应屏幕分辨率。通过调节对比度可以针对图像暗部或亮部区域增加局部对比度等等。应用处理器的作用可类似于美图秀秀等图片处理软件的作用。
上述任一项实施例所述的图像生成设备可以配置为虚拟机、应用程序、运行UI的计算机装置等。
本发明实施例还提供一种图像显示设备，如图8所示，包括：接收单元802，接收应用处理器发出的图像处理指令；第一控制单元804，控制FPGA逻辑控制电路基于图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，并控制FPGA逻辑控制电路基于FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，以对图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至应用处理器，图像采集器的输入接口仅与FPGA控制接口相匹配；第二控制单元806，控制应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据；显示单元808，用于向用户展示目标图像数据，图像采集器的输出接口仅与FPGA数据接口相匹配。
由于本发明实施例的图像显示设备通过接收单元802接收到图像获取指令后，第一控制单元804通过仅与图像采集器的输入接口匹配的FPGA控制接口，控制图像采集器采集图像数据，并通过仅与图像采集器的输出接口匹配的FPGA数据接口接收图像采集器输出的图像数据，通过第二控制单元806控制应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，最后通过显示单元808向用户展示目标图像数据。可见，图像显示设备对于图像采集器的通信接口无法与应用处理器的通信接口匹配的情况，通过FPGA逻辑控制电路中的通信接口对通信数据的格式进行转换，以使转换后的数据符合图像采集器的通信接口以及应用处理器的通信接口的要求，从而完成图像数据的处理过程。因此，可以解决现有技术中应用处理器与特殊图像采集器(如科学级图像采集器)无法通过图像采集器接口进行通信连接的问题。
本发明实施例所述的图像显示设备可以配置为虚拟机、应用程序、运行UI的计算机装置等。
优选地，本发明实施例还提供一种终端设备，其可包括处理器，存储器，存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图2-5所示的方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图2-5所示的方法的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (13)

1.一种图像生成方法，应用于FPGA逻辑控制电路，其特征在于，所述方法包括：
接收应用处理器发出的图像获取指令；
基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，所述图像采集器的输入接口仅与所述FPGA控制接口相匹配；
基于FPGA数据接口接收所述图像采集器输出的图像数据，以对所述图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器，通过所述应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，所述图像采集器的输出接口仅与所述FPGA数据接口相匹配。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像获取指令包括所述图像采集器的采集参数，其中，基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制所述图像采集器采集图像，包括：
基于所述图像采集器的采集参数，生成控制时序信号，以基于所述FPGA控制接口将所述控制时序信号发送至所述图像采集器；
控制所述图像采集器基于所述控制时序信号，采集图像数据，以基于所述FPGA数据接口接收所述图像数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，包括：
控制所述图像采集器采集图像数据，得到模拟图像数据；
控制所述图像采集器对模拟图像数据进行模/数转换，得到数字图像数据，以对所述数据图像数据进行图像处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将处理后的图像数据发送至所述应用处理器之后，且在通过应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据之前，包括：
控制所述应用处理器对处理后的图像数据进行二次图像处理，以使所述应用处理器输出二次图像处理后的图像数据。
5.一种图像展示方法，应用于终端设备，其特征在于，包括：
接收应用处理器发出的图像获取指令；
控制FPGA逻辑控制电路基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，所述图像采集器的输入接口仅与所述FPGA控制接口相匹配；
控制FPGA逻辑控制电路基于FPGA数据接口接收所述图像采集器输出的图像数据，以对所述图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器；
控制所述应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，以向用户展示所述目标图像数据，所述图像采集器的输出接口仅与所述FPGA数据接口相匹配。
6.一种图像生成系统，其特征在于，包括：
应用处理器，用于接收用户输入的图像获取指令，以将所述图像获取指令发送至FPGA逻辑控制电路，并接收所述FPGA逻辑控制电路发送的处理后的图像数据，以输出处理后的图像数据，得到目标图像数据；
FPGA逻辑控制电路，用于基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，并基于FPGA数据接口接收所述图像采集器输出的图像数据，以对所述图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器，所述图像采集器的输入接口仅与所述FPGA控制接口相匹配，所述图像采集器的输出接口仅与所述FPGA数据接口相匹配；
图像采集器，用于响应于所述FPGA逻辑控制电路通过所述FPGA控制接口发送的控制信号采集图像数据，并将所述图像数据通过所述FPGA数据接口发送至所述FPGA逻辑控制电路。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述FPGA逻辑控制电路包括控制器和图像处理器，其中：
所述控制器基于所述图像获取指令，生成控制时序信号，并通过所述FPGA控制接口将所述控制时序信号发送至所述图像采集器，以使所述图像采集器基于所述控制时序信号采集图像数据；
所述图像处理器基于所述FPGA数据接口接收所述图像采集器发送的图像数据，并对所述图像数据进行图像处理，得到处理后的图像数据。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述应用处理器还用于：
对所述FPGA逻辑控制电路发送的处理后的图像数据进行二次图像处理，输出二次图像处理后的图像数据，以得到所述目标图像数据并向用户展示所述目标图像数据。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：
用户端，用于将用户输入的图像获取指令发送至所述应用处理器，并接收所述应用处理器发送的所述目标图像数据。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：
接口扩展端，用于将所述目标图像数据传送至目标端；
其中，所述接口端为USB接口、以太网接口、WIFI接口、GPS接口、3G模块接口中的至少一种。
11.一种图像生成设备，其特征在于，包括：
指令接收单元，用于接收应用处理器发出的图像获取指令；
第一控制单元，用于基于所述图像获取指令，通过FPGA控制接口控制图像采集器采集图像数据，所述图像采集器的输入接口仅与所述FPGA控制接口相匹配；
数据接收单元，用于基于FPGA数据接口接收所述图像采集器输出的图像数据，以对所述图像数据进行处理并将处理后的图像数据发送至所述应用处理器，通过所述应用处理器输出处理后的图像数据得到目标图像数据，所述图像采集器的输出接口仅与所述FPGA数据接口相匹配。
12.一种终端设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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