CN206712975U - 一种伪彩色图像成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种伪彩色图像成像系统，伪彩色图像成像系统包括：相机、解码芯片、FPGA芯片、DSP芯片、两片SDRAM芯片、存储芯片、编码芯片和显示器，其中，相机的输出端与解码芯片的输入端连接，显示器的输入端与编码芯片的输出端连接，FPGA芯片的输入端分别与解码芯片的输出端和编码芯片的输入端连接，同时，FPGA芯片分别与存储芯片和DSP芯片连接实现双向通信，DSP芯片分别与两片SDRAM芯片连接实现双向通信。该系统为伪彩色图像成像技术提供了一种全新的硬件解决方案，保证了伪彩色图像成像的自动化、实时性和清晰度，具有体积小、成本低的优势。

Description

一种伪彩色图像成像系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种伪彩色图像成像系统。

背景技术

随着科学技术的发展，各种图像成像设备出现在人们的视野，给人们的工作和生活提供了便利。例如家用照相机和摄像机可以拍摄出可见光图像或者视频，工业用或者军用红外相机可以获取红外图像，还有一种图像在军事、医学、气象和地理环境等研究领域得到了广泛的应用，那就是伪彩色图像。伪彩色图像是人为的将灰度图像或者多波段图像转换为彩色图像而得到的，其目的是提高图像内容的可辨识度。相较于真彩色图像的R、G、B三个颜色通道而言，伪彩色图像为单通道图像，每个像素值是一个索引值或者代码，而不是真正的颜色信息。由于伪彩色图像应用领域广泛，伪彩色成像技术日益成为图像处理领域的一个研究热点。

现有的伪彩色图像成像技术多是通过人为采集灰度图像或者多波段图像，不能够实现视频图像的自动获取，在视频图像采集后，依靠计算机中的软件和算法将单通道图像转化为伪彩色图像，无论是在视频图像的获取、图像的伪彩色化处理还是处理后图像的存储阶段，都需要大量的人为操作，难以保证伪彩色图像成像过程的自动化和实时性。另外，现有的伪彩色图像成像系统都是由台式计算机构成，台式计算机的体积大、成本高，操作和维护量大，不利于电子设备的小型化。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种伪彩色图像成像系统，该系统将灰度视频图像的采集、灰度视频图像的伪彩色化处理以及伪彩色结果图像的存储功能集成于一体，具有体积小、便于携带、成本低、实时性和稳定性好等优势，系统中还加入了伪彩色图像增强功能，使得伪彩色图像成像更加清晰，便于实际分析和应用。

本实用新型提供的技术方案如下：一种伪彩色图像成像系统，所述伪彩色图像成像系统中包括：用于获取灰度视频图像的相机，用于解码所述相机获取视频图像的解码芯片，用于预处理经过解码芯片解码的视频图像的FPGA芯片，用于识别经过FPGA芯片预处理后的视频图像并且将视频图像转化为伪彩色图像并对图像进行增强处理的DSP芯片，用于存储伪彩色图像转化算法的第一SDRAM芯片，用于存储伪彩色图像增强算法的第二SDRAM芯片，用于存储经过FPGA芯片预处理的视频图像和经过DSP芯转化和增强处理的伪彩色图像的存储芯片，用于编码经过FPGA芯片预处理和DSP芯片转化和增强处理后的伪彩色图像的编码芯片，用于显示经过编码芯片编码的伪彩色图像的显示器，其中，所述相机的输出端与所述解码芯片的输入端连接，所述FPGA芯片的输入端与所述解码芯片的输出端连接，所述FPGA 芯片的输出端与和所述编码芯片的输入端连接，同时，所述FPGA芯片分别与所述存储芯片和所述DSP芯片连接并实现双向通信，所述DSP芯片分别与所述第一SDRAM芯片和所述第二SDRAM芯片连接并实现双向通信，所述显示器的输入端与所述编码芯片的输出端连接。

优选地，所述伪彩色图像成像系统中包括用于存储伪彩色图像转化算法的第一SDRAM芯片、用于存储伪彩色图像增强算法的第二SDRAM芯片，每片SDRAM芯片与DSP 芯片连接并实现双向通信。

优选地，所述相机为灰度相机并带有无线接收装置和外部通信接口，能够接收视频图像信息以用于后续处理。

优选地，所述存储芯片为NAND FLASH芯片。

通过本实用新型中提供的伪彩色图像成像系统，能够带来以下有益效果：针对现有的伪彩色成像技术只能依靠软件和算法，并需要在计算机上实现的特点，本实用新型为伪彩色图像成像技术提供了一种全新的硬件解决方案，本系统以DSP芯片、FPGA芯片、两片SDRAM 芯片作为硬件技术支撑，将相机采集到的灰度视频图像转化为伪彩色图像并进行增强处理，保证了伪彩色图像成像的自动化、实时性和清晰度。相较于台式计算机，本实用新型提出的伪彩色图像成像系统具有体积小、便于携带、成本低的优势。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图1是本实用新型提出的伪彩色图像成像系统的结构示意图。

附图标记：100-相机，200-解码芯片，300-FPGA芯片，400-DSP芯片，500-第一SDRAM芯片，600-第二SDRAM芯片，700-存储芯片，800-编码芯片，900-显示器。

具体实施方式

如图所示为本实用新型提供的伪彩色图像成像系统的结构示意图，从图中可以看出，该伪彩色图像成像系统中包括：相机100、解码芯片200、FPGA芯片300、DSP芯片400、第一SDRAM芯片500、第二SDRAM芯片600、存储芯片700、编码芯片800、显示器900，其中，相机100的输出端与解码芯片200的输入端连接，FPGA芯片300的输入端与解码芯片200的输出端连接，FPGA芯片300的输出端与和编码芯片800的输入端连接，同时，FPGA 芯片300分别与存储芯片700和DSP芯片400连接并实现双向通信，DSP芯片400分别与第一SDRAM芯片500和第二SDRAM芯片600连接并实现双向通信，显示器800的输入端与编码芯片700的输出端连接。

具体来说，相机100为灰度相机，用于获取灰度视频图像。在具体实施例中，该相机100可具有无线接收装置和外部通信接口，无线接收装置可为蓝牙装置，外部通信接口可为数据存储卡槽或数据线接口。

所述解码芯片200与相机100连接，用于接收相机100发送的灰度视频图像并对其进行解码。在具体实施例中，该解码芯片200可选择使用型号为DS89C387的芯片。在其他实施例中，还可以选择使用其他型号的解码芯片，只要能满足系统功能的需求，都应包括在本实用新型中。

所述FPGA芯片300接收经过解码芯片200解码的灰度视频图像，并对图像进行预处理操作，将处理后的图像发送至存储芯片700，所述FPGA芯片300的优势在于可以对图像数据进行并行处理，提高了图像预处理的速度，在具体实施例中，FPGA芯片300可选择型号为EP4CE10F17C8N的芯片，但只要能实现上述功能的FPGA芯片都可以选择。

所述DSP芯片400与所述FPGA芯片300连接并实现双向通信，此外，DSP芯片400 还与第一SDRAM芯片500和第二SDRAM芯片600连接并实现双向通信，工作时，DSP芯片400首先从存储芯片700中读取经过预处理的灰度视频图像，再调用第一SDRAM芯片500 中的伪彩色图像转化算法对图像进行伪彩色化处理，再将合成的伪彩色图像利用第二SDRAM芯片600中的伪彩色图像增强算法进行图像增强处理。DSP芯片400可选型号为 TMS320C5502的芯片，对芯片型号的要求不做具体限制，满足上述功能即可。

所述存储芯片700与FPGA芯片300连接，用于存储经过FPGA芯片300预处理的视频图像。存储芯片700为NAND FLASH类型芯片，该类型芯片具有尺寸小，易写入、擦除速度快和成本低的优势。

所述编码芯片800与所述FPGA芯片300连接，用于编码经过伪彩色化和增强处理的图像，以便于在显示器900中显示。在具体实施例中，编码芯片800可选择型号为Hi3515A 的编码芯片，显示器900可选择液晶显示屏，只要能实现本实用新型的功能，都包括在本实用新型中。

作为一个完整的实施例，下面我们对伪彩色图像成像系统的工作过程加以详细描述：系统首先通过相机100采集灰度视频图像，然后通过解码芯片200将视频图像进行解码，之后再由FPGA芯片300对视频图像进行预处理操作，并将预处理后的视频图像发送至存储芯片700进行存储，在接收到FPGA芯片300的信号后，DSP芯片400读入存储芯片700中的经过预处理图像，再先后调用第一SDRAM芯片500和第二SDRAM芯片600中的算法将灰度视频图像转化为伪彩色图像并进行图像增强处理，并通过FPGA芯片300将伪彩色图像存储于存储芯片700中。最后编码芯片800通过FPGA芯片300读入伪彩色图像，将其编码并在显示器900中显示。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种伪彩色图像成像系统，其特征在于，所述伪彩色图像成像系统中包括：用于获取灰度视频图像的相机(100)，用于解码所述相机(100)获取视频图像的解码芯片(200)，用于预处理经过解码芯片(200)解码的视频图像的FPGA芯片(300)，用于识别经过FPGA芯片(300)预处理后的视频图像并且将视频图像转化为伪彩色图像并对图像进行增强处理的DSP芯片(400)，用于存储伪彩色图像转化算法的第一SDRAM芯片(500)，用于存储伪彩色图像增强算法的第二SDRAM芯片(600)，用于存储经过FPGA芯片(300)预处理的视频图像和经过DSP芯片(400)转化和增强处理的伪彩色图像的存储芯片(700)，用于编码经过FPGA芯片(300)预处理和DSP芯片(400)转化和增强处理后的伪彩色图像的编码芯片(800)，用于显示经过编码芯片(800)编码的伪彩色图像的显示器(900)，其中，所述相机(100)的输出端与所述解码芯片(200)的输入端连接，所述FPGA芯片(300)的输入端与所述解码芯片(200)的输出端连接，所述FPGA芯片(300)的输出端与和所述编码芯片(800)的输入端连接，同时，所述FPGA芯片(300)分别与所述存储芯片(700)和所述DSP芯片(400)连接并实现双向通信，所述DSP芯片(400)分别与所述第一SDRAM芯片(500)和所述第二SDRAM芯片(600)连接并实现双向通信，所述显示器(900)的输入端与所述编码芯片(800)的输出端连接。

2.如权利要求1所述的伪彩色图像成像系统，其特征在于：所述伪彩色图像成像系统中包括用于存储伪彩色图像转化算法的第一SDRAM芯片(500)、用于存储伪彩色图像增强算法的第二SDRAM芯片(600)，每片SDRAM芯片与DSP芯片(400)连接并实现双向通信。

3.如权利要求1或2所述的伪彩色图像成像系统，其特征在于：所述存储芯片(700)为NAND FLASH芯片。