智能型CCD图像传感器片上系统的制作方法

本实用新型属于红外线成像领域，具体涉及一种智能型CCD图像传感器片上系统。

背景技术：

随着智能视频分析技术的发展，监控系统的规模正在快速增长。

在现有技术中出现利用片上系统（SoC：System-on-a-chip）进行视频信号处理的技术方案，但是现有技术中还仅限于成像系统与片上系统一对一进行视频图像处理。

因此，若能设计一种片上系统能够处理多个成像系统采集的视频图像信号能够极大的提高硬件集成度，降低生产成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种智能型CCD图像传感器片上系统，其适于处理多个成像系统采集的视频图像信号。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能型CCD图像传感器片上系统，包括：

若干成像系统，各成像系统的输出信号均连接一多通道模拟开关的相应输入端，所述多通道模拟开关适于切换各成像系统的输出信号，以经AD采集电路输入至数字信号处理电路以转换成数字图像数据；所述数字信号处理电路适于将数字图像数据转换成RGB信号；以及所述数字信号处理电路的控制输出端连接多通道模拟开关的控制端，以切换通道选择。

进一步，所述AD采集电路包括：调理电路、与该调理电路相连的AD转换芯片；其中所述调理电路包括：二阶RC低通滤波器，与该二阶RC低通滤波器相连的运算放大器；所述运算放大器的输出端连接AD转换芯片的模拟信号输入端。

进一步，所述运算放大器采用同相比例运算电路，其放大倍数不低于2倍；以及

所述同相比例运算电路的输出端连接两高频二极管；其中

第一高频二极管的阳极与同相比例运算电路的输出端相连，其阴极与电源端相连；以及

第二高频二极管的阴极与同相比例运算电路的输出端相连，其阳极与接地。

进一步，所述AD转换芯片包括：与同相比例运算电路的输出端相连的模拟信号输入端，以及偏置参考电压输入端，即VREF端和VINB端；所述VREF端和VINB端连接有一VINB值控制电路，以控制VINB端的输入电压。

进一步，所述VINB值控制电路包括：分压可调电路，从该分压可调电路获取分压电压值的电压跟随器。

进一步，所述数字信号处理电路的控制端连接一时序电路；通过所述时序电路适于为AD转换芯片和/或CCD感光面提供相应时序信号。

进一步，所述数字信号处理电路还连接有USB通讯接口电路；通过所述USB通讯接口电路适于将数字图像数据发送至PC机。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的智能型CCD图像传感器片上系统其能够处理多个成像系统采集的视频图像信号，降低SoC系统的硬件成本，具有系统成本低、功耗低，集成度高的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的智能型CCD图像传感器片上系统的原理框图；

图2是本实用新型的调理电路的电路原理图；

图3是本实用新型的VINB值控制电路的电路原理图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例

图1是本实用新型的智能型CCD图像传感器片上系统的原理框图；

请参见图1，本实施例提供了一种智能型CCD图像传感器片上系统，包括：若干成像系统，各成像系统的输出信号均连接一多通道模拟开关的相应输入端，所述多通道模拟开关适于切换各成像系统的输出信号，以经AD采集电路输入至数字信号处理电路以转换成数字图像数据；所述数字信号处理电路适于将数字图像数据转换成RGB信号；以及所述数字信号处理电路的控制输出端连接多通道模拟开关的控制端，以切换通道选择。

所述数字信号处理电路、多通道模拟开关、AD采集电路均可以集成于SoC片上系统中，所述数字信号处理电路可以但不限于采用DSP处理器，所述多通道模拟开关可以但不限于采用MPC508AU 8路模拟开关。成像系统包括滤波片和和镜头，镜头包括镜片和光圈，以及用于采集物体影像的CCD感光面；所述CCD感光面适于输出成像系统的输出信号。

作为AD采集电路的一种优选的实施方式。

图2是本实用新型的调理电路的电路原理图；

如图2所示，所述AD采集电路包括：调理电路、与该调理电路相连的AD转换芯片；其中所述调理电路包括：二阶RC低通滤波器，与该二阶RC低通滤波器相连的运算放大器；所述运算放大器的输出端连接AD转换芯片的模拟信号输入端。

进一步，所述运算放大器采用同相比例运算电路，其放大倍数不低于2倍；以及所述同相比例运算电路的输出端连接两高频二极管；其中第一高频二极管D1的阳极与同相比例运算电路的输出端相连，其阴极与电源端相连；以及第二高频二极管D2的阴极与同相比例运算电路的输出端相连，其阳极与接地。

本设计中设定主时钟频率为 5MHz，本CCD感光面输出的模拟信号的频率与主时钟频率相同，也是5MHz。为了保证CCD感光面模拟输出信号经过低通滤波器后不失真，将滤波器截止频率设置为模拟输出频率的5倍即 25MHz，故低通滤波器中电阻R34和电阻R35的阻值均为2.4Ω，电容C66和电容C67均为1nF。对经过低通滤波后的模拟信号先用精密分压电阻调节为原信号电压大小的一半，再用运算放大器进行两倍放大，最后输入AD转换芯片中采样。运算放大器可以提高信号的驱动能力。要保证运算放大器输出模拟信号无失真，运算放大器的带宽必须大于其输入信号的带宽。

运算放大器采用ADI公司的低成本运算放大器AD8602；AD转换芯片适于采用AD9240。

所述AD转换芯片包括：与同相比例运算电路的输出端相连的模拟信号输入端，即VINA端；以及偏置参考电压输入端，即VREF端和VINB端；所述VREF端和VINB端连接有一VINB值控制电路，以控制VINB端的输入电压。AD9240 可以通过外部参考电压调节VREF端和VINB端的值来调节其模拟输入VINA端的范围。关于AD9240的外围电路具体可以参看该芯片的技术手册。

图3是本实用新型的VINB值控制电路的电路原理图。

所述VINB值控制电路包括：分压可调电路，从该分压可调电路获取分压电压值的电压跟随器。

其中，所述VREF端的电压值由本智能型CCD图像传感器片上系统的供电模块决定；VINB值由所述VINB值控制电路控制；所述电压跟随器的集成运算放大器适于采用LMV358。

图中，VCC_5V REF、VCC_5VA均来至供电模块。

所述数字信号处理电路的控制端连接一时序电路；通过所述时序电路适于为AD转换芯片和/或CCD感光面提供相应时序信号。

所述时序电路可以采用Altera公司的Cyclone IV 系列FPGA 芯片EP4CE30F23C8以实现，提供AD转换芯片的控制信号，也可以将FPGA 芯片EP4CE30F23C8同时作为数字信号处理电路使用，以提高整个电路的集成程度。

所述数字信号处理电路还连接有USB通讯接口电路；通过所述USB通讯接口电路适于将数字图像数据发送至PC机。

所述USB通讯接口电路可以但不限于采用USB2.0或者USB3.0。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。