一种基于降噪处理的前置放大式红外成像图像识别系统的制作方法_2

文档序号:8905463阅读:来源:国知局

[0022]图2为本发明的图像处理系统电路结构示意图。
[0023]图3为本发明的前置放大电路结构示意图。
[0024]图4为本发明的降噪模块电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
[0026]实施例
[0027]如图1所示,本发明由红外成像系统1,与红外成像系统I相连接的图像识别系统2组成。该红外成像系统I用于对被识别物体的图像信号进行采集,其由红外光源11,与红外光源11相连接的光学系统12,与光学系统12相连接的扫描机构13,与扫描机构13相连接的红外探测器14,与红外探测器14相连接的图像采集模块15,以及与图像采集模块15相连接的前置放大电路16组成。
[0028]其中,红外光源11用于发出近红外光,该近红外光为狭窄的光束,其可以使被识别目标在视场中突现出来,使其与背景形成大反差,从而可以获得较为清晰的图像,使本发明可以应用于夜间环境。当红外光照射到被识别目标时,被识别目标会对红外光进行反射,而该红外光再经光学系统12进行光学滤波。而扫描机构13则对光学滤波后的红外光进行收集,并输送给红外探测器14。该红外探测器14则用于把红外辐射信号转变成电信号输出,而图像采集模块15则用于将人眼不可见的信号转变成相应的数字图像。前置放大电路16则用于对数字图像进行不失真的放大,并输送给图像识别系统2。
[0029]该红外光源I采用现有的红外发光二极管来实现,而红外探测器14则优先采用广州市艾礼富电子科技有限公司生产的WS-600HW型红外探测器来实现,该型号的红外探测器的工作温度范围为-10°C?+50°C,且探测距离远。而光学系统12和扫描机构13以及图像采集模块15则均采用现有的技术即可实现。
[0030]图像识别系统2则用于对该红外成像系统I所采集到的图像进行识别。其由中央处理模块21,与中央处理模块21相连接的图像处理系统22、显示器23、报警器24、存储器25,以及与图像处理系统22相连接的降噪模块26组成。
[0031]其中,中央处理模块21作为该图像识别系统2的控制中心,其采用现有的单片机来实现。显示器23则用于显示被识别目标的图像,而存储器25则用于预先储存被测目标的图像。当图像识别系统2接收到被测目标的实时图像时,存储器25则会把该图像与其内部预先储存的被测目标图像进行对比,如果对比不成功,存储器25则会发出信号给中央处理模块21,让其启动报警器24进行报警。而图像处理系统22则用于对数据图像进行处理,使图像更加清晰。因图像信号在传输的过程中容易受到噪声的干扰,而降噪模块26则可以过滤掉干扰噪声,使图像信号恢复到原始的效果。
[0032]如图2所示,该图像处理系统22则由信号输入电路,与信号输入电路相连接的信号处理电路,以及与信号处理电路相连接的触发电路和调谐电路组成。
[0033]其中,信号输入电路由三极管Q1,一端与三极管Ql的基极相连接、另一端则顺次经电阻R2和电阻Rl后与三极管Ql的发射极相连接的电阻R3,正极与三极管Ql的发射极相连接、负极接地的电容Cl,以及正极与三极管Ql的集电极相连接、负极则与信号处理电路相连接的同时接地的电容C2组成。所述的三极管Ql的发射极与信号处理电路相连接。
[0034]而信号处理电路由处理芯片U,电阻R4,电阻R5,电阻R6,电阻R7,电容C3,电容C4,电容C5,电容C6以及二极管Dl组成。
[0035]连接时,该二极管Dl的P极与处理芯片U的SWl管脚相连接、其N极则经电容C3后接地,电阻R4的一端与二极管Dl的N极相连接、其另一端则经电阻R5后与处理芯片U的GND管脚相连接的同时接地,电容C4的正极与处理芯片U的CTRL管脚相连接、其负极接地,电阻R6的一端与处理芯片U的CTRL管脚相连接、其另一端则经电容C5后接地,电容C6的正极与处理芯片U的SS管脚相连接、其负极则与触发电路相连接,电阻R7的一端与处理芯片U的PGOOD管脚相连接、其另一端则与调谐电路相连接。
[0036]同时,所述处理芯片U的VIN管脚与三极管Ql的发射极相连接、其FB管脚则与电阻R4和电阻R5的连接点相连接、其CTRL管脚则与电容C2的负极相连接、其SHDN管脚则与触发电路相连接。为了确保实施效果,该处理芯片U优先采用LT1942集成电路来实现。
[0037]触发电路则由触发芯片K,三极管Q4,电阻R12,电阻R13,电阻R14,电容Cll以及电容C12组成。连接时,该电阻R12的一端与三极管Q4的基极相连接、其另一端则与触发芯片K的OUT管脚相连接,电阻R14的一端与三极管Q4的发射极相连接、其另一端则经电容C12后与触发芯片K的GND管脚相连接,电阻R13的一端与触发芯片K的LX管脚相连接、其另一端则经电容Cll后与触发芯片K的FB管脚相连接。所述触发芯片K的IN管脚与处理芯片U的SHDN管脚相连接、其EN管脚则与电容C6的负极相连接、其GND管脚接地;所述三极管Q4的集电极则与调谐电路相连接。为了更好的实施本发明,该触发芯片K优选为EMD2050集成电路来实现。
[0038]调谐电路可以使图像更加稳定,利于本发明对图像进行识别,其由三极管Q2,三极管Q3,N极顺次经电感LI和电阻R8后与三极管Q2的集电极相连接、P极则经电容C8后与三极管Q3的发射极相连接的变容二极管D2,一端与变容二极管D2的P极相连接、另一端则接-15V电压的电阻R11,正极与变容二极管D2的P极相连接、负极则与三极管Q4的集电极相连接的电容C9,正极与三极管Q3的发射极相连接、负极则接地的可调电容C10,一端与三极管Q2的发射极相连接、另一端则经电阻R9后接+15V电压的电感L2,正极与电感L2和电阻R9的连接点相连接、负极接地的电容C7,以及一端与电容C7的正极相连接、另一端则与三极管Q3的基极相连接的电阻RlO组成。所述三极管Q2的基极经电阻R7后与处理芯片U的PGOOD管脚相连接,而三极管Q3的集电极则接地。
[0039]如图3所示,该前置放大电路16由放大芯片U1,三极管Q5,场效应管M0S1,电阻R15,电阻R16,电阻R17,电阻R18,电阻R19,电容C13,电容C14,电容C15,电容C16,二极管D3以及二极管D4组成。
[0040]连接时,电容C14的负极经电阻R17后与放大芯片Ul的IN管脚相连接、其正极则作为该前置放大电路16的输入端,电容C15的正极与电容C14的负极相连接、其负极则顺次经二极管D3和电阻R18后与放大芯片Ul的VCC管脚相连接,电容C13的正极经电阻R15后与放大芯片Ul的NF管脚相连接、其负极则经电阻R19后与场效应管MOSl的源极相连接,电阻R16的一端与放大芯片Ul的NF管脚相连接、其另一端则与放大芯片Ul的GND管脚相连接的同时接地,电容C16的正极与放大芯片Ul的NSC管脚相连接、其负极则与三极管Q5的发射极相连接,二极管D4的N极与三极管Q5的发射极极相连接、其P极则与场效应管MOSl的漏极相连接。
[0041]所述三极管Q5的基极与放大芯片Ul的OUT管脚相连接、其发射极接地、其集电极则与放大芯片Ul的ALC管脚相连接。所述场效应管MOSl的栅极则与三极管Q5的集电极相连接。所述三极管Q5的发射极还作为该前置放大电路的16的输出端。
[0042]当图像信号输送进来后经放大芯片U1、电阻R17以及电阻R16所组成的放大器进行放大,放大后的图像信号由三极管Q5、二极管D4以及MOSl所构成的信号锁频电路进行处理,从而使该前置放大电路所输出的图像信号更加清晰。而电容C13和电容C14则可以压制波动电压,避免波动电压对图像信号造成影响。为了达到更好的实施效果,该放大芯片Ul优选为MC2830集成电路来实现。
[0043]降噪模块26则为本发明的重点所在,如图4所示,其由放大器Pl,放大器P2,三极管Q6,三极管Q7,三极管Q8,场效应管M0S2,与非门ICl,与非门IC2,电阻R20,电阻R21,电阻R22,电阻R23,电容C17以及二极管D5组成。
[0044]连接时,该二极管D5的N极与放大器Pl的输出端相连接、其P极则经电阻R20后与与非门ICl的第二输入端相连接的同时接地,电阻R21的一端与与非门ICl的第一输入端相连接、其另一端则经电容C17后与与非门IC2的输出端相连接,电阻R22的一端与与非门ICl的输出端相连接、其另一端则与电阻R21和电容C17的连接点相连接,电阻R23则串接在三极管Q7的发射极和集电极之间。
[0045]同时,所述放大器Pl的负极接地、其正极则作为该降噪模块26的输入端、其输出端则与三极管Q6的发射极相连接。所述的三极管Q7的基极与三极管Q6的基极相连接、其集电极则与
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