CN201523414U - 长线阵cis图像采集装置 - Google Patents

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吴云峰
成志强
方亮
李洋
李毓光
凌云
陆佳佳
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Abstract

本实用新型涉及图像处理技术，特别涉及多通道CIS输出数据的处理装置。本实用新型针对现有技术多通道图像处理系统结构复杂、成本高的缺点，提供一种基于FPGA的嵌入式图像处理装置，降低长线阵CIS图像采集装置的成本，简化系统结构。本实用新型的技术方案是，长线阵CIS图像采集装置，包括图像传感器和图像信号处理装置，所述图像传感器为N通道图像传感器，N为大于1的整数，所述图像信号处理装置包括A/D转换模块以及FPGA构成的图像拼接模块，所述N通道图像传感器与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块与图像拼接模块连接。本实用新型主要用于扫描仪、复印机等。

Description

长线阵CIS图像采集装置
技术领域
本实用新型涉及图像处理技术，特别涉及多通道CIS(接触式图像传感器)输出数据的处理装置。
背景技术
在接触式图像扫描领域，使用最普遍的就是CIS。CIS的工作原理是利用光源照亮图片或实物，然后CIS对图片或实物进行扫描，采集图像信息，并以模拟信号的形式向外传送，CIS距离图片或实物一般不超过10mm。在实际应用中，为了提高采样速度，通常将一根线阵的CIS分成多“段”，也就是所谓的“通道”。这样的好处是，在单通道速度一定的前提下，只要增加通道数量就可以提高数据传输速度，并且有利于加大扫描宽度。但是，由于每个通道的图像数据是同时输出的，并且每个通道像素时钟是同步的，也就是说图像处理系统会同时接收到每个通道的第k个像素，同一时刻接收到的像素在图像上并不是顺序相连的，这就需要将一段时间内采集的完整的一行图像上的这些像素，按照一定的顺序进行拼接。现有技术通常采用计算机系统进行图像的拼接和处理，系统结构复杂、成本高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是针对现有技术多通道图像处理系统结构复杂、成本高的缺点，提供一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的嵌入式图像处理装置，降低长线阵CIS图像采集装置的成本，简化系统结构。
本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，长线阵CIS图像采集装置，包括图像传感器和图像信号处理装置，其特征在于，所述图像传感器为N通道图像传感器，N为大于1的整数，所述图像信号处理装置包括A/D转换模块以及图像拼接模块，所述N通道图像传感器与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块与图像拼接模块连接；所述图像拼接模块由FPGA构成。
具体的，所述FPGA构成的图像拼接模块包括补偿校正模块、数据分选模块和行数据暂存器，所述补充校正模块与A/D转换模块连接，所述补充校正模块与数据分选模块连接，所述数据分选模块与行数据暂存器连接；
具体的，所述N＝36；
具体的，所述N通道图像传感器每通道像素为864。
本实用新型的有益效果是，图像信号处理装置结构简单，成本低。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是实施例的图像信号处理装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。
现有的制造工艺对单通道CIS而言，图像数据采集只能达到一个极限速度，要想在提高就很困难了。通过增加通道数目，与提高单通道的速度具有同样的效果，多通道图像数据采集技术就是基于上述理念的高速图像采集技术。基于FPGA的嵌入式系统技术，已经达到了相当的水平，特别是随着集成电路技术的进步，基于FPGA的嵌入式系统已经能够进行复杂的图像信号处理。多通道图像数据采集系统需要对每个通道采集的图像数据进行拼接，根据长线阵CIS图像传感器采集信号的特点，其图像信号处理装置需要将同一时刻采集的像素，按照一定的时间顺序进行排序(拼接)，这种图像信号处理方式，非常适合基于FPGA的嵌入式硬件平台来完成。
实施例
如图1所示的长线阵CIS图像采集装置，图像传感器采用N通道图像传感器，其对应的图像信号处理装置需要对并行的N通道数据进行拼接处理，N为大于1的整数。在每个通道采集数据速度一定的条件下，N越大，图像采集速度越快。考虑到CIS的制造工艺以及图像数据处理的复杂程度等因数，本例中取N＝36，每个通道像素为864，一行图像像素数据为：864×36＝31104。
本例的图像信号处理装置结构如图2所示，包括A/D转换模块和FPGA构成的图像拼接模块。图2中，CIS输出的36通道模拟图像信号通过线缆输入A/D转换模块，经过A/D转换器转换为36通道的数字图像信号输入FPGA构成的图像拼接模块。
图2中，FPGA构成的图像拼接模块包括补偿校正模块、数据分选模块和行数据暂存器。补偿校正模块与A/D转换模块连接，接收其输出的数字图像信号。为了达到比较理想的效果，本例中先对数字图像信号进行补偿校正运算，校正图像传感器的亮度、对比度失真。经过校正的图像数据被送到数据分选模块，接按照各个通道在实际图像上的相对位置，将像素数据存储在行数据暂存器中，行数据暂存器的存储空间要大于容纳两行数据所需要的空间，这样图像数据的“输入”操作和“输出”操作就是分别对不同行空间进行操作，这样就不会有误操作出现。实际上图像拼接就是把每一个像素数据放到他应该存放的位置，等到每一行上的所有像素数据都存放完毕了，那么这一行也就完成了拼接。拼接后的图像数据按照CameraLink接口协议输出。

Claims (4)

1.长线阵CIS图像采集装置，包括图像传感器和图像信号处理装置，其特征在于，所述图像传感器为N通道图像传感器，N为大于1的整数，所述图像信号处理装置包括A/D转换模块以及图像拼接模块，所述N通道图像传感器与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块与图像拼接模块连接；所述图像拼接模块由FPGA构成。
2.根据权利要求1所述的长线阵CIS图像采集装置，其特征在于，所述图像拼接模块包括补偿校正模块、数据分选模块和行数据暂存器，所述补偿校正模块与A/D转换模块连接，所述补偿校正模块与数据分选模块连接，所述数据分选模块与行数据暂存器连接。
3.根据权利要求1或2所述的长线阵CIS图像采集装置，其特征在于，所述N＝36。
4.根据权利要求3所述的长线阵CIS图像采集装置，其特征在于，所述N通道图像传感器每通道像素为864。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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