CN207924741U - 一种超分辨率图像重建系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超分辨率图像重建系统，所述超分辨率图像重建系统包括：相机、无线接收模块、解码芯片、FPGA芯片、DSP芯片、两片FLASH芯片、存储芯片、编码芯片、显示器和无线发送模块，其中，相机和无线接收模块的输出端与解码芯片的输入端相连，FPGA芯片的输入端与解码芯片的输出端相连，FPGA芯片的输出端与DSP芯片的输入端相连，编码芯片的输入端与DSP芯片的输出端相连，编码芯片的输出端与显示器和无线发送模块相连，DSP芯片还与存储芯片、两片FLASH芯片连接并实现双向通信。该系统为超分辨率图像重建技术提供了一种全新的硬件解决方案，具有体积小、实时性好和成本低的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种超分辨率图像重建系统。
背景技术
在诸多的数字图像应用场合往往需要高分辨率的图像，高分辨率图像由于具有较高的像素密度，能够比低分辨率图像提供更多的细节信息，因此高分辨率图像在医学影像、卫星遥感、军事感知、水下视觉及高清电视等领域具有广阔的应用空间。
超分辨率图像重建是将多幅同一场景的低分辨率图像序列融合成为一幅高分辨率图像的图像处理过程。超分辨率图像重建满足了人们对高分辨率图像的需求。而现有的超分辨率重建是在人为采集低分辨率视频图像后，依靠台式计算机中的软件和算法完成的，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超分辨率图像重建系统，该系统将低分辨率图像序列的采集、预处理、图像的配准和融合功能集成于一体，能够将同一场景的低分辨率图像序列重建为一幅高分辨率图像。所述系统还具有图像数据的无线接收、发送、存储和显示功能，具有体积小、便于携带、成本低、实时性和稳定性好等优势。
本实用新型提供的技术方案如下：一种超分辨率图像重建系统，所述超分辨率图像重建系统包括：用于采集低分辨率图像序列的相机、用于接收低分辨率图像序列的无线接收模块，用于接收和解码相机和无线接收模块发送的图像序列的解码芯片，用于预处理经过解码芯片解码图像的FPGA芯片，用于识别经过FPGA芯片预处理后的图像序列并进行超分辨率图像重建的DSP芯片，用于存储超分辨率图像的存储芯片，用于存储图像配准算法程序的第一FLASH芯片，用于存储图像融合算法程序的第二FLASH芯片，用于编码经过DSP芯片处理的超分辨率图像的编码芯片，用于显示经过编码芯片编码的超分辨率图像的显示器以及用于发送超分辨率图像的无线发送模块；其中，所述相机的输出端与所述解码芯片的输入端相连，所述无线接收模块的输出端与所述解码芯片的输入端相连，所述解码芯片的输出端与所述FPGA芯片的输入端相连，所述FPGA芯片的输出端与所述DSP芯片的输入端相连，所述DSP芯片的输出端与所述编码芯片的输入端相连，所述DSP芯片还与所述第一FLASH芯片、第二FLASH芯片和所述存储芯片相连并实现双向通信，所述编码芯片的输出端与所述显示器的输入端相连，所述编码芯片的输出端还与所述无线发送模块的输入端相连。
优选地，所述系统具有相机拍摄和无线接收两种采集低分辨率图像序列的方式。
优选地，所述无线接收模块和所述无线发送模块内部均设有嵌入式网关设备，是通过无线网络与其他终端进行图像数据传输的。
优选地，所述DSP芯片的型号为TMS320C6414。
优选地，所述存储芯片为DDRSDRAM芯片。
本实用新型中提供的超分辨率图像重建系统，具有以下有益效果：首先，本系统具有相机直接采集低分辨率图像序列和通过无线网接收其他终端发送的图像序列两种图像采集方式，使用方便灵活；其次，采用了FPGA芯片将解码后的图像序列进行预处理，解决了图像采集和传输过程中存在噪声和降晰的问题，为后续高分辨率图像重建提供了保障；第三，将用于图像重建的图像配准和图像融合算法程序分别存储在第一FLASH芯片和第二FLASH芯片中，不占用DSP内部程序空间，提高了DSP工作效率，满足了系统对于实时性的要求；最后，相较于现有的超分辨率重建技术只能在台式计算机上运行，本实用新型提出的系统具有体积小、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。
图1是本实用新型的原理框图。
附图标记：100-相机，101-无线接收模块，102-解码芯片，103-FPGA芯片，104-DSP芯片，105-第一FLASH芯片，106-第二FLASH芯片，107-存储芯片，108-编码芯片，109-显示器，110-无线发送模块。
具体实施方式
如图1所示的一种超分辨率图像重建系统，包括：相机100、无线接收模块101，解码芯片102、FPGA芯片103、DSP芯片104、第一FLASH芯片105、第二FLASH芯片106、存储芯片107、编码芯片108、显示器109，无线发送模块110。其中，所述相机100的输出端与所述解码芯片102的输入端相连，所述无线接收模块101的输出端与所述解码芯片102的输入端相连，所述解码芯片102的输出端与所述FPGA芯片103的输入端相连，所述FPGA芯片103的输出端与所述DSP芯片104的输入端相连，所述DSP芯片104的输出端与所述编码芯片108的输入端相连，所述DSP芯片104还与所述第一FLASH芯片105、第二FLASH芯片106和所述存储芯片107相连并实现双向通信，所述编码芯片108的输出端与所述显示器109的输入端相连，所述编码芯片108的输出端还与所述无线发送模块110的输入端相连。
具体来说，所述系统具有相机100拍摄和无线接收模块101接收两种采集低分辨率图像序列的方式，用于超分辨率重建的低分辨率图像序列应为同一场景的不同观测角度，不同观测时间或者不同分辨率的传感器所采集到的图像。
所述解码芯片102与所述相机100和所述无线接收模块101连接，用于接收低分辨率图像序列并对其进行解码。在具体实施例中，该解码芯片102可选择使用型号为TVP5150AM1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103用于接收经过解码芯片102解码的图像序列并对图像进行预处理操作，即将图像进行降噪处理，所述FPGA芯片103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103可选择型号为EP2S30F484C5的芯片，但只要能实现上述功能的FPGA芯片103都可以选择。
所述DSP芯片104的输入端与所述FPGA芯片103的输出端相连，此外，DSP芯片104还与第一FLASH芯片105、第二FLASH芯片106和存储芯片107连接并实现双向通信，工作时，DSP芯片104首先从FPGA芯片103中读取经过预处理的低分辨率图像序列，再调用第一FLASH芯片105中的图像配准算法对图像序列进行配准，再调用第二FLASH芯片106中的图像融合算法将已配准的低分辨率图像序列融合成一幅高分辨率图像。所述DSP芯片104可选型号为TMS320C6414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107与所述DSP芯片104连接并实现双向通信，用于存储经过DSP芯片104重建的高分辨率图像。存储芯片107为DDRSDRAM芯片，该类型芯片具有传输速度快的优势。
所述编码芯片108用于编码经过DSP芯片104重建的高分辨率图像，以便于在显示器109中显示和传输到其他终端中。在具体实施例中，编码芯片108可选择型号为MB86H51的芯片，显示器109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。
所述无线接收模块101和所述无线发送模块110内部均设有嵌入式网关设备，是通过无线网络与其他终端进行图像数据传输的。
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 (5)
1.一种超分辨率图像重建系统，其特征在于，所述超分辨率图像重建系统包括：用于采集低分辨率图像序列的相机、用于接收低分辨率图像序列的无线接收模块，用于接收和解码相机和无线接收模块发送的图像序列的解码芯片，用于预处理经过解码芯片解码图像的FPGA芯片，用于识别经过FPGA芯片预处理后的图像序列并进行超分辨率图像重建的DSP芯片，用于存储超分辨率图像的存储芯片，用于存储图像配准算法程序的第一FLASH芯片，用于存储图像融合算法程序的第二FLASH芯片，用于编码经过DSP芯片处理的超分辨率图像的编码芯片，用于显示经过编码芯片编码的超分辨率图像的显示器以及用于发送超分辨率图像的无线发送模块；其中，所述相机的输出端与所述解码芯片的输入端相连，所述无线接收模块的输出端与所述解码芯片的输入端相连，所述解码芯片的输出端与所述FPGA芯片的输入端相连，所述FPGA芯片的输出端与所述DSP芯片的输入端相连，所述DSP芯片的输出端与所述编码芯片的输入端相连，所述DSP芯片还与所述第一FLASH芯片、第二FLASH芯片和所述存储芯片相连并实现双向通信，所述编码芯片的输出端与所述显示器的输入端相连，所述编码芯片的输出端还与所述无线发送模块的输入端相连。
2.如权利要求1所述的超分辨率图像重建系统，其特征在于：所述系统具有相机拍摄和无线接收两种采集低分辨率图像序列的方式。
3.如权利要求1所述的超分辨率图像重建系统，其特征在于：所述无线接收模块和所述无线发送模块内部均设有嵌入式网关设备，是通过无线网络与其他终端进行图像数据传输的。
4.如权利要求1所述的超分辨率图像重建系统，其特征在于：所述DSP芯片的型号为TMS320C6414。
5.如权利要求1所述的超分辨率图像重建系统，其特征在于：所述存储芯片为DDRSDRAM芯片。
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