一种红外和可见光双通道高帧频的多功能图像处理平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光电产品应用技术领域，特别是涉及一种红外和可见光双通道高帧频的多功能图像处理平台。
【背景技术】
[0002]以下对本实用新型的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本实用新型的现有技术。
[0003]光电产品的图像信息被获取后需要进行再处理，图像处理平台是对光电产品的图像信息进行再处理的重要载体，可以实现图像信息的采集、预处理、图像处理、压缩、本地存储和远程传输等功能。目前，多功能图像处理平台已成功应用于空基光电系统、高帧频观测系统和昼夜视频压缩监控系统等。
[0004]目前，图像处理平台一般针对某一图像处理功能进行专门设计，其处理器多采用FPGA、DSP、ARM、多媒体SOC等。FPGA可以极大的提高数据并行处理能力，但功能实现复杂、二次研发成本高。DSP是较为常用的图像处理平台核心芯片，运算能力强、适应性强，但随着压缩技术和图像分辨率的不断提升，单纯使用DSP对视频图像数据进行缩编码越来越困难。ARM的接口丰富，内部集成编解码器，能较好地完成图像编解码，但运算能力弱。
[0005]因此，现有技术中需要一种能够解决由于图像处理平台单一内核而图像处理平台的图像处理能力受限制的问题的解决方案，发挥各处理器的优势，形成一种红外和可见光双通道高帧频的多功能图像处理平台。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提出一种图像处理能力强、适应性好的红外和可见光双通道高帧频的多功能图像处理平台的技术方案。
[0007]根据本实用新型的红外和可见光双通道高帧频的多功能图像处理平台，包括:视频图像采集模块、视频图像预处理模块、视频图像处理模块、外围接口模块以及电源管理模块；高帧频视频图像数据被视频图像采集模块采集、解码后传输至视频图像预处理模块进行预处理；视频图像处理模块对接收到的经视频图像预处理模块预处理后的高帧频视频图像数据进行图像处理，并将图像处理后的高帧频视频图像数据传输至第一芯片的外围接口模块；
[0008]图像预处理模块包括:高性能可编程逻辑单元FPGA以及双倍速率同步动态随机存储器DDR ;图像预处理模块中的FPGA用于对接收到的经所述视频图像采集模块解码后的高帧频视频图像数据进行预处理，图像预处理模块中的DDR用于缓存图像预处理过程中的数据；经所述视频图像预处理模块预处理后的高帧频视频图像数据包括:第一视频图像数据和第二视频图像数据；
[0009]图像处理模块包括:第一芯片、第二芯片，以及连接第一芯片与第二芯片的双口 ；第一芯片用于接收第一视频图像数据并进行图像处理；第二芯片用于接收第二视频图像数据并进行图像处理；所述双口用于完成第一芯片和第二芯片的信息交互；
[0010]外围接口模块包括:第一芯片的外围接口模块，以及第二芯片的外围接口模块；
[0011]第二芯片通过双口将图像处理后的第二视频图像数据传输至第一芯片；图像处理后的第一视频图像数据以及传输至第一芯片的图像处理后的第二视频图像数据被第一芯片汇总后，传输至第一芯片的外围接口模块进行存储与网络传输。
[0012]其中，视频图像采集模块包括:视频图像接口，以及解码芯片；视频图像接口包括:CVBS视频接口、SDI视频接口、HDMI视频接口、红外Camerlink视频接口，以及可见光Camerlink视频接口 ；解码芯片包括:TVP5150芯片、SII9125芯片、GS2970芯片，以及SN65LVDS94芯片；TVP5150芯片解码CVBS视频，SII9125芯片解码HDMI视频，GS2970芯片解码SDI视频，SN65LVDS94接收红外Camerlink视频以及可见光Camerlink视频。
[0013]其中，第一芯片和第二芯片中的任意一个均为DAVINCI构架的芯片。
[0014]其中，第一芯片和第二芯片中任意一个的内部集成IGHz的C64X+DSP内核。
[0015]其中，第一芯片和第二芯片中任意一个的内部集成HDVICP协处理器，以协同DSP对经预处理的高帧频视频图像数据进行H.264压缩，达到高图像压缩比和较好的图像视觉效果。
[0016]其中，图像处理模块还包括:两个双倍速率同步动态随机存储器DDR、两个NAND型FLASH以及两个SPI型EEPROM ;第一芯片外围的DDR用于存储第一芯片的DSP和ARM运行时的程序；第一芯片外围的NAND型FLASH用于存储第一芯片的操作系统和应用程序；第一芯片外围的SPI型EEPROM用于存储第一芯片的启动程序代码，完成第一芯片操作系统的第一阶段的引导启动工作；第二芯片外围的DDR用于存储第二芯片的DSP和ARM运行时的程序；第二芯片外围的NAND型FLASH用于存储第二芯片的操作系统和应用程序；第二芯片外围的SPI型EEPROM用于存储第二芯片的启动程序代码，完成第二芯片操作系统的第一阶段的引导启动工作。
[0017]其中，第一芯片外围的外围接口模块包括:调试接口、网络接口、通信接口，以及硬盘接口 ；第二芯片外围的外围接口模块包括:调试接口以及网络接口 ；调试接口用于调试多功能图像处理平台，包括:JTAG接口和终端串口，其中，JTAG接口用于裸机调试、SPI型EEPROM和NAND型FLASH内存储的应用程序和NAND型FLASH内存储的驱动程序代码的烧写，终端串口用于调试人员与操作系统的信息交互；网络接口用于在调试多功能图像处理平台的过程中挂载文件，以及实现经所述视频图像处理模块处理后的高帧频视频图像数据的网络传输；通信接口用于与多功能图像处理平台的上级系统进行通信，接收上级系统的命令要求，并将多功能图像处理平台的图像处理结果传输给上级系统；硬盘接口用于存储经视频图像处理模块图像处理后的高帧频视频图像数据。
[0018]根据本实用新型的红外和可见光双通道高帧频的多功能图像处理平台，视频图像预处理模块能够解码不同格式的高帧频视频图像数据，图像预处理和数据缓冲能力强。视频图像处理模块采用DAVINCI构架的第一芯片和第二芯片搭建多功能图像处理平台，对预处理后的高帧频视频图像数据进行图像处理。第一芯片和第二芯片中任意一个的内部集成有DSP内核、HDVICP协处理器和ARM内核。第一芯片接收第一视频图像数据并进行图像处理；第二芯片接收第二视频图像数据，进行图像处理，并将图像处理后的第二视频图像数据通过双口传输至第一芯片；第一芯片将处理后的第一视频图像数据以及传输至第一芯片的处理后的第二视频图像数据汇总后，传输至第一芯片的外围接口模块。根据本实用新型的多功能图像处理平台，图像编解码能力强，运算能力和适应性好。
【附图说明】
[0019]通过以下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本实用新型的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中:
[0020]图1是示出根据本实用新型的多功能图像处理平台的示意图；
[0021]图2是示出根据本实用新型的多功能图像处理平台的第一实施例示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面参照附图对本实用新型的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。
[0023]根据本实用新型的红外和可见光双通道高帧频的多功能图像处理平台，包括:视频图像采集模块1、视频图像预处理模块2、视频图像处理模块3、外围接口模块4以及电源管理模块5。高帧频视频图像数据被视频图像采集模块I采集、解码后，传输至视频图像预处理模块2 ;经视频图像预处理模块2预处理后，被视频图像处理模块3图像处理并传输至外围接口模块4。
[0024]以下结合图1-2对根据本实用新型的红外和可见光双通道高帧频的多功能图像处理平台进行详细说明。
[0025]视频图像采集模块I用于采集多种格式的视频图像数据，并将采集到的高帧频视频图像数据解码后传输至视频图像预处理模块2。视频图像采集模块I包括:视频图像接口以及解码芯片。根据本实用新型的多功能图像处理平台的优选的实施例，视频图像接口包括:CVBS视频接口 CVBS-1N，用于采集CVBS视频；SDI视频接口 SD1-1N，用于采集SDI视频；HDMI视频接口 HDM1-1N，用于采集HDMI视频；红外Camerl ink视频接口 Camerl ink-1Nl，用于采集红外Camerlink视频；以及可见光Camerlink视频接口 Camerl ink_IN2，用于采集可见光Camerlink视频。根据本实用新型的多功能图像处理平台的视频图像采集模块I能够采集不同接口形式的红外光视频图像数据和可见光视频图像数据，并传输至解码芯片进行解码。其中，解码芯片包括:TVP5150芯片，用于解码CVBS视频；SII9125芯片，用于解码HDMI视频；GS2970芯片，用于；以及SN65LVDS94芯片，用于解码红外Camerlink视频以及可见光Camerlink视频。根据本实用新型的多功能图像处理平台的视频图像采集模块I能够对不同接口形式的红外光视频图像数据和可见光视频图像数据进行解码，解码后的视频图像数据经驱动电路驱动后传输至视频图像预处理模块2。
[0026]图像预处理模块2用于对解码后的视频图像数据进行预处理，从而使视频图像数据满足图像处理模块3的时序要求。图像预处理模块2包括:可编程逻辑单元FPGA，以及双倍速率同步动态随机存储器DDR ;可编程逻辑单元FPGA用于对解码后的视频图像数据进行预处理，图像预处理模块2中的DDR用于缓存图像预处理过程中的数据。优选地，图像预处理模块2中的可编程逻辑单元FPGA为FPGA:V4SX25，图像预处理模块2中的DDR为256MDDR，根据本实用新型的多功能图像处理平台，图像预处理能力和数据缓冲能力强，能降低图像处理模块3的载荷。经视频图像预处理模块2预处理后的高帧频视频图像数据包括第一视频图像数据和第二视频图像数据，第一视频图像数据传输至图像处理模块3中的第一芯片31，第二视频图像数据传输至图像处理模块3中的第二芯片32。
[0027]图像处理模块3用于对经视频图像预处理模块2预处理后的高帧频视频图像数据进行图像处理。包括:第一芯片31、第二芯片32，以及连接第一芯片与第二芯片的双口 33。DSP内核的运算能力强，适应性强，但DSP内核的接口单一，且当被进行处理图像分辨率和频率增加时，DSP内核的处理速度慢。ARM内核的接口丰富，且内部集成编解码器，能较好地完成图像编解码，但