一种图像数据采集储存系统的制作方法

本发明涉及数据处理领域，具体是指一种图像数据采集储存系统。

背景技术：

目前，图像采集储存系统作为一种常规的外界场景信息获取手段，已经在军事、民用的各个领域得到了广泛的应用。图像采集储存的过程中通常需要将采集的模拟信号转换成数字信号后进行储存，然而现有的图像采集储存系统将采集到的模拟信号转换为数字信号的转换速率较慢，从而降低数据储存的速度。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有的图像采集储存系统将模拟信号转换为数字信号时的转换速率慢，降低数据储存速度的缺陷，提供一种图像数据采集储存系统。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种图像数据采集储存系统，主要由单片机，分别与单片机相连接的模数转换单元、储存器以及显示器，与模数转换单元相连接的信号处理单元，以及与信号处理单元相连接的信号采集器组成；所述信号处理单元由处理芯片U，三极管VT2，正极经电阻R13后与处理芯片U的V-管脚相连接、负极接-12V电压的电容C10，串接在处理芯片U的+IN2管脚和OUT2管脚之间的电阻R12，N极与处理芯片U的OUT1管脚相连接、P极与处理芯片U的-IN1管脚相连接的二极管D7，负极与处理芯片U的V+管脚相连接、正极接+12V电压的电容C9，N极与处理芯片U的-IN2管脚相连接、P极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D6，串接在三极管VT2的集电极和处理芯片U的+IN1管脚之间的电阻R11，N极与三极管VT2的集电极相连接、P极与二极管D6的P极相连接的二极管D5，正极与处理芯片U的+IN1管脚相连接、负极经电阻R10后接地的电容C8，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端经电阻R10后与电容C8的负极相连接的电阻R7，同时与处理芯片U的OUT1管脚和OUT2管脚相连接的末端放大电路，同时与三极管VT2的基极和电容C8的负极相连接的信号调理电路，以及与信号调理电路相连接的电压跟随电路组成；所述电容C10的负极还与信号调理电路相连接。

所述信号调理电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R4，正极与放大器P2的负极相连接、负极与放大器P3的负极相连接的电容C4，负极与放大器P3的输出端相连接、正极经电阻R5后与放大器P2的输出端相连接的电容C5，P极与放大器P3的正极相连接、N极与电容C5的正极相连接的二极管D3，正极与三极管VT2的基极相连接、负极与放大器P4的正极相连接的电容C6，P极与放大器P2的输出端相连接、N极经电阻R8后与放大器P4的输出端相连接的二极管D4，正极与放大器P4的负极相连接、负极接地的电容C7，串接在放大器在P3的输出端和电容C7的负极之间的电阻R6，以及串接在电容C7的负极和电容C10的负极之间的电阻R9组成；所述放大器P1的正极与电压跟随电路相连接、其输出端则与放大器P2的输出端相连接；所述放大器P2的正极和负极均与电压跟随电路相连接；所述放大器P4的输出端与电容C8的负极相连接。

所述电压跟随电路由三极管VT1，负极与三极管VT1的基极相连接、正极与信号采集器相连接的电容C1，P极接地、N极经电阻R1后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D1，负极与二极管D1的P极相连接、正极经电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接的电容C2，负极与二极管D1的P极相连接、正极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的电容C3，以及N极与三极管VT1的发射极相连接、P极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D2组成；所述三极管VT1的集电极与放大器P1的正极相连接；所述电容C3的正极与放大器P2的正极相连接，电容C2的正极则与放大器P2的负极相连接。

所述末端放大电路由放大器P5，三极管VT3，串接在放大器P5的正极和输出端之间的电阻R14，负极与处理芯片U的OUT2管脚相连接、正极与三极管VT3的基极相连接的电容C11，负极接地、正极经电阻R15后与三极管VT3的发射极相连接的电容C12，以及P极与电容C12的正极相连接、N极与放大器P5的输出端相连接的二极管D8组成；所述放大器P5的负极与处理芯片U的OUT1管脚相连接、其输出端则与三极管VT3的集电极相连接；所述放大器P5的输出端还与模数转换单元相连接。

所述处理芯片U为OPA2604集成芯片。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明可以对模拟信号进行处理，使模数转换单元能够更快的将模拟信号转换为数字信号，从而提高数据储存的速度。

(2)本发明的信号处理单元可以对模拟信号的幅值进行调节，使模拟信号的幅值更加稳定，同时，还可以将模拟信号适配到模数转换单元的采集范围，从而使模数转换单元能够更好的将模拟信号转换为数字信号；通过信号处理单元对模拟信号进行处理，本发明与传统的图像采集储存系统相比，其模拟信号转换为数字信号的转换速率提升了50％，从而大幅提高了数据储存速度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的信号处理单元的结构图。

具体实施方式

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并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由单片机，分别与单片机相连接的模数转换单元、储存器以及显示器，与模数转换单元相连接的信号处理单元，以及与信号处理单元相连接的信号采集器组成。

其中信号采集器用于采集现场的图像信号，其采用现有的摄像机即可。信号处理单元用于对信号采集器输出的模拟信号进行处理，从而使模数转换单元能够更好的对模拟信号进行转换。该模数转换单元可以将模拟信号转换为数字信号，其采用ADS8515模数转换芯片来实现，该ADS8515模数转换芯片的VIN管脚与信号处理单元相连接。该单片机则实现对传输数据的缓存、读/写控制、时钟、输出使能以及对模数转换单元进行控制，其采用C8051F360单片机来实现，该C8051F360单片机通过数据总线分别与模数转换单元和储存器相连接。该储存器采用K9K8G08U0M型Flash储存器来实现。

工作时，该信号采集器采集现场的图像信号，并将该模拟信号传输给信号处理单元，该信号处理单元对模拟信号进行处理后传输给模数转换单元，由于模拟信号经过信号处理单元的处理，该模数转换单元可以快速的将模拟信号转换为数字信号传输给单片机，最后单片机将数字信号输送给储存器储存，并通过显示器显示出来。

为了更好的实现本发明的目的，如图2所示，该信号处理单元由处理芯片U，三极管VT2，正极经电阻R13后与处理芯片U的V-管脚相连接、负极接-12V电压的电容C10，串接在处理芯片U的+IN2管脚和OUT2管脚之间的电阻R12，N极与处理芯片U的OUT1管脚相连接、P极与处理芯片U的-IN1管脚相连接的二极管D7，负极与处理芯片U的V+管脚相连接、正极接+12V电压的电容C9，N极与处理芯片U的-IN2管脚相连接、P极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D6，串接在三极管VT2的集电极和处理芯片U的+IN1管脚之间的电阻R11，N极与三极管VT2的集电极相连接、P极与二极管D6的P极相连接的二极管D5，正极与处理芯片U的+IN1管脚相连接、负极经电阻R10后接地的电容C8，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端经电阻R10后与电容C8的负极相连接的电阻R7，同时与处理芯片U的OUT1管脚和OUT2管脚相连接的末端放大电路，同时与三极管VT2的基极和电容C8的负极相连接的信号调理电路，以及与信号调理电路相连接的电压跟随电路组成。所述电容C10的负极还与信号调理电路相连接。

其中，该处理芯片U与外围的三极管VT2，二极管D6，二极管D5，电阻R11，电阻R7以及电阻R10组成适配电路，该适配电路可以将模拟信号适配到模数转换单元的采集范围，以便模数转换单元可以更好的对模拟信号进行采集和处理。该处理芯片U优选OPA2604集成芯片来实现。

该信号调理电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R8，电阻R9，电容C4，电容C5，电容C7，二极管D3以及二极管D4组成。

连接时，电阻R4串接在放大器P1的负极和输出端之间。电容C4正极与放大器P2的负极相连接，负极与放大器P3的负极相连接。电容C5的负极与放大器P3的输出端相连接，正极经电阻R5后与放大器P2的输出端相连接。二极管D3的P极与放大器P3的正极相连接，N极与电容C5的正极相连接。电容C6的正极与三极管VT2的基极相连接，负极与放大器P4的正极相连接。二极管D4的P极与放大器P2的输出端相连接，N极经电阻R8后与放大器P4的输出端相连接。电容C7的正极与放大器P4的负极相连接，负极接地。电阻R6串接在放大器在P3的输出端和电容C7的负极之间。电阻R9串接在电容C7的负极和电容C10的负极之间。所述放大器P1的正极与电压跟随电路相连接，其输出端则与放大器P2的输出端相连接。所述放大器P2的正极和负极均与电压跟随电路相连接。所述放大器P4的输出端与电容C8的负极相连接。该信号调理电路可以对模拟信号的幅值进行调节，使模拟信号的幅值更加稳定，方便模数转换单元对模拟信号进行处理。

该电压跟随电路由三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，二极管D1，二极管D2，电容C1，电容C2以及电容C3组成。

连接时，电容C1的负极与三极管VT1的基极相连接，正极与信号采集器相连接。二极管D1的P极接地，N极经电阻R1后与三极管VT1的发射极相连接。电容C2的负极与二极管D1的P极相连接，正极经电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接。电容C3的负极与二极管D1的P极相连接，正极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接。二极管D2的N极与三极管VT1的发射极相连接，P极与三极管VT1的集电极相连接。所述三极管VT1的集电极与放大器P1的正极相连接。所述电容C3的正极与放大器P2的正极相连接，电容C2的正极则与放大器P2的负极相连接。该电压跟随电路可以减小信号源级与模数转换单元之间的干扰，从而使输出的模拟信号随输入的模拟信号变化而变化。

另外，该末端放大电路由放大器P5，三极管VT3，电阻R14，电阻R15，电容C11，电容C12以及二极管D8组成。

其中，该电阻R14串接在放大器P5的正极和输出端之间。电容C11的负极与处理芯片U的OUT2管脚相连接，正极与三极管VT3的基极相连接。电容C12的负极接地，正极经电阻R15后与三极管VT3的发射极相连接。二极管D8的P极与电容C12的正极相连接，N极与放大器P5的输出端相连接。所述放大器P5的负极与处理芯片U的OUT1管脚相连接，其输出端则与三极管VT3的集电极相连接。所述放大器P5的输出端还与模数转换单元相连接。

该信号处理单元可以对模拟信号的幅值进行调节，使模拟信号的幅值更加稳定，同时，还可以将模拟信号适配到模数转换单元的采集范围，从而使模数转换单元能够更好的将模拟信号转换为数字信号。通过信号处理单元对模拟信号进行处理，本发明与传统的图像采集储存系统相比，其模拟信号转换为数字信号的转换速率提升了50％，从而大幅提高了数据储存速度。

如上所述，便可很好的实现本发明。