机载气象雷达的多功能视频采集叠加处理器的制作方法

本发明属于图像处理，特别涉及一种多功能视频采集叠加处理器，可用于航空机载电子系统的视频处理显示。

背景技术：

1、综合航空机载电子系统是现代飞机的重要组成部分，承载着通信、导航、识别、目标探测、电子对抗、武器管理、火控计算等大部分任务功能，而在综合航空机载电子系统中，显示控制系统是飞机与飞行员进行交互的最重要的部分，它将各种飞行参数信息转换为生动直观的图形字符等视觉信息，飞行员可以更直观得实时读取，及时做出判断和决策。但随着现代机载系统的发展复杂化，设备之间的交互也越来越复杂，机载显示系统需要显示的信息也越来越多，视频显示质量的要求也在不断提升。

2、基于这些要求，我国新型机载气象雷达视频显示方面，不仅需要完成气象画面的制作和显示，也需要承载红外画面、卫星通讯信息等信息的传输显示功能。

3、公开号为cn116258767a的专利文献，公开了一种机载气象雷达画面实时更新方法，其在飞行显示器中快速实时绘制气象雷达图像，构造多块纹理，并通过提高纹理更新效率，来显著提升渲染性能。该方法只完成在飞行显示器中快速实时绘制气象雷达图像，不含红外画面显示及卫星通信显示功能。

4、公开号为cn114236642a的专利文献，公开了一种基于卫星网络的联网型航路气象探测方法，其将在航路上飞行的各架飞机的机载气象雷达数据和气象传感器数据，通过卫星网络实时下传到地面，由地面的航路气象探测软件将这些数据集中并进行分析，得出准确的航路气象探测结果，将结果通过卫星网络实时回传到在航路上各架飞机的efb，飞行机组据此对航向做出调整。该方法仅有卫星数据及气象探测数据的传输功能，不含气象画面切换显示功能。

5、以上方法由于都不含红外画面叠加显示功能，卫星通讯仅有数据传输而无气象雷达画面的切换显示，无法满足飞机在火灾救援等紧急情况下的画面显示及信号传输要求。如要满足红外画面显示功能，必须增加额外的红外显示设备，但这种解决方式不仅造成显示繁琐，还会增加操作难度，因此市场亟待一种画面显示更直观，气象画面和卫通画面、红外画面可叠加可切换的产品。

技术实现思路

1、本发明目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种机载气象雷达的多功能视频采集叠加处理器，以增强雷达画面和红外或卫通画面的叠加处理显示，提高操作便捷性，满足多功能视频收发切换需求。

2、实现上述目的的技术方案如下：

3、1.一种机载气象雷达的多功能视频采集叠加处理器，包括视频输入模块1、处理器模块2、信号处理模块3及视频输出电路4，其特征在于：视频输入模块1与视频输出电路4之间连接有视频叠加切换模块5，用于接收视频输入模块1传输的红外xga视频信号、卫通xga视频信号和气象数字rgb视频信号，完成视频信号的转换、解析、叠加复制，得到数字视频输出信号并传输至视频输出电路4。

4、进一步，所述的视频叠加切换模块5包括：

5、视频输入采集逻辑子模块51，用于接收视频输入模块1传输的红外xga视频数据、卫通xga视频数据和气象rgb视频数据，并将气象rgb视频数据转换为气象axis视频数据流和两路xga视频数据一起传输至视频处理逻辑子模块52；

6、视频处理逻辑子模块52，用于接收处理器模块2传输来的视频采集叠加控制指令，并在该指令的控制下选择视频输入采集逻辑子模块51传输的两路xga视频数据中的一路，对其格式进行优化处理，生成红外/卫通xga视频数据流，和气象axis视频数据流一起输出到视频缓存逻辑子模块53；

7、视频缓存逻辑子模块53，用于将接收到的红外/卫通xga视频数据流和气象axis视频数据流进行缓存同步与裁剪，输出到视频合成逻辑子模块54；

8、视频合成逻辑子模块54，用于按照自身产生的视频时序信号从视频缓存逻辑子模块53中获取红外/卫通xga视频数据流和气象axis视频数据流，根据处理器模块2传输的视频采集叠加控制指令，使用合成算法将获取的两路的视频数据流合成为气象-红外视频数据流或气象-卫通视频数据流传输至视频输出逻辑子模块55，或单独将气象axis视频数据流传输至视频输出逻辑子模块55；

9、视频输出逻辑子模块55，用于按照视频合成逻辑子模块54传输的视频时序信号，将接收到的气象axis视频数据流或气象-红外视频数据流或气象-卫通视频数据流转换并复制成三路相同的数字视频输出信号，传输至视频输出电路4。

10、本发明与现有技相比，具有如下优点：

11、1.本发明由于增设了视频叠加切换模块，因而能够在完成气象雷达图像测绘显示的同时对ku频段卫星通信设备、红外成像设备传输的图像进行叠加处理，并选择性输出气象画面、气象-红外画面或气象-卫通画面，不仅精简了显示设备，而且可使目标显示更明确；

12、2.本发明由于采用高性能fpga芯片独立实现视频叠加切换模块的视频合成功能，故可在控制指令操控下快速切换输出需要的图像。

技术特征：

1.一种用于机载气象雷达的多功能视频采集叠加处理器，包括视频输入模块(1)、处理器模块(2)、信号处理模块(3)及视频输出电路(4)，其特征在于：视频输入模块(1)与视频输出电路(4)之间连接有视频叠加切换模块(5)，用于接收视频输入模块(1)传输的红外xga视频信号、卫通xga视频信号和气象数字rgb视频信号，完成视频信号的转换、解析、叠加复制，得到数字视频输出信号并传输至视频输出电路(4)。

2.根据权利要求1所述的处理器，特征在于：所述的视频叠加切换模块(5)，采用x7k325t或同类型更高性能芯片实现，其包括：

3.根据权利要求1所述的处理器，特征在于：所述的视频输入模块(1)包括：

4.根据权利要求3所述的处理器，特征在于：

5.根据权利要求1所述的处理器，特征在于：所述的处理器模块(2)包括：

6.根据权利要求1所述的处理器，特征在于：所述的信号处理模块(3)包括：

7.根据权利要求6所述的处理器，特征在于：

8.根据权利要求1所述的处理器，特征在于：所述的视频输出电路(4)包括：

9.根据权利要求8所述的处理器，特征在于：

技术总结
本发明公开了一种机载气象雷达的多功能视频采集叠加处理器，主要解决现有气象雷达视频显示繁琐且功能不全面的问题。其包括视频输入模块、处理器模块、信号处理模块、视频输出电路及视频叠加切换模块，该视频叠加切换模块，包括视频输入采集逻辑子模块、视频处理逻辑子模块、视频缓存逻辑子模块、视频合成逻辑子模块和视频输出逻辑子模块，用于接收视频输入模块传输的红外XGA视频信号、卫通XGA视频信号和气象数字RGB视频信号，完成视频信号的转换、解析、叠加复制，得到数字视频输出信号并传输至视频输出电路。本发明提高了操作便捷性，增强了雷达和红外或卫通画面的叠加处理显示功能，可用于航空机载电子系统的视频处理。

技术研发人员：陈建臣,柳国峰,李琼,肖明,田旭辉,邬聪明,姜文博,王晓迪,王震
受保护的技术使用者：陕西长岭电子科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15