[发明专利]数字相机图像处理电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字相机图像处理电路，特别涉及一种包括电荷耦合器件、时序信号发生器、CCD信号处理器、数字接口的数字相机图像处理电路。

背景技术

由于太空中光照强度变化范围大，在1lux～11万lux之间，要求设计的数字相机能满足大范围光照的要求。

目前，太空中使用的数字相机图像处理电路包括电荷耦合器件、时序信号发生器、CCD信号处理器、数字接口。所述的时序信号发生器采用专用芯片，为电荷耦合器件提供时序，其提供的时序是固定不可调的；电荷耦合器件输出的模拟信号通过CCD信号处理器相关双采样及A/D变换输出图像数据；CCD信号处理器输出的图像数据经数字接口直接输出。这种数字相机图像处理电路没有对图像数据进行亮度调节的功能，数字相机只能依靠机械快门或者电子快门来调整亮度。机械快门的缺点是控制复杂、太空中不利于操作，单纯的电子快门调光最大也只有1万倍，两种方式调光范围均有限，不能满足大范围的要求。输出图像易出现过亮或过暗的情况，分辨不清图像细节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有对图像数据进行调节功能，能够满足数字相机的大范围调光要求。

本发明的数字相机图像处理电路包括电荷耦合器件、时序信号发生器、CCD信号处理器、数字处理电路、数字接口；所述的时序信号发生器为电荷耦合器件提供时序；电荷耦合器件输出的模拟信号通过CCD信号处理器相关双采样及A/D变换输出图像数据；所述的数字处理电路接收CCD信号处理器输出的图像数据，依据图像的灰度值调整并输出满足亮度要求的图像数据；数字处理电路输出的图像数据通过数字接口输出。

由于数字处理电路可以依据CCD信号处理器输出的图像灰度值调整并输出满足亮度要求的图像数据，使数字相机在原有电子快门1万倍调光范围基础上，增加了调光范围的倍数，满足了数字相机宽动态范围的要求。调光全部采用电控，安全可靠，易于调试。

所述的数字处理电路包括统计灰度模块，截取图像数据模块；统计灰度模块接收CCD信号处理器输出的图像数据，统计图像的灰度直方图；截取图像数据模块依据图像灰度直方图的灰度值截取统计灰度模块输出的满足亮度要求的图像数据，并将其通过数字接口输出。

所述的数字处理电路还可以包括增益控制模块，增益控制模块依据统计灰度模块输出的图像灰度直方图的灰度值向CCD信号处理器发出控制信号，调整CCD信号处理器的增益倍数。

所述的时序信号发生器和数字处理电路为可编程逻辑器件内部逻辑电路，电路集成度高、体积小，并且时序信号发生器输出的时序可以调节。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明结构示意图。图中1为电荷耦合器件，2时序信号发生器，3为CCD信号处理器，4数字处理电路，5数字接口，6统计灰度模块，7增益控制模块，8截取图像数据模块。

具体实施方式

如图1所示，本发明的数字相机图像处理电路包括电荷耦合器件1、时序信号发生器2、CCD信号处理器3、数字处理电路4、数字接口5；所述的电荷耦合器件1用于把视场中的二维图像信息转换成一维的电荷序列；所述的时序信号发生器2和数字处理电路4为可编程逻辑器件的内部逻辑电路；时序信号发生器2的输出接电荷耦合器件1的时序信号输入，为电荷耦合器件1提供时序；电荷耦合器件1输出的模拟信号通过CCD信号处理器3相关双采样把一维的电荷序列去除噪声提取信号，再经过A/D变换输出12位数字图像信息；数字处理电路4包括统计灰度模块6，增益控制模块7，截取图像数据模块8；统计灰度模块6接收CCD信号处理器3输出的图像数据，统计图像的灰度直方图；增益控制模块7依据统计灰度模块6输出的图像灰度直方图的灰度值向CCD信号处理器3的可编程增益放大器发出控制信号，以改变增益倍数；CCD信号处理器3增益倍数改变后输出的12位数字图像数据经统计灰度模块6后，输出到截取图像数据模块8；截取图像数据模块8依据统计灰度模块6统计的图像灰度直方图判断截取高8位图像数据还是截取低8位图像数据，在图像暗时截取低8位图像数据，在图像亮时截取高8位图像数据，最后输出满足要求的8位图像数据。该8位图像数据通过数字接口5转换成LVDS信号输出到图像采集卡上，在低照度时显示CCD采集来的低8位数据，高照度时显示CCD采集来的高8位数据。这样数字相机在原有电子快门1万倍调光范围基础上，增加到16万倍，满足了宽动态范围要求，并且调光全部采用电控，安全可靠，易于调试。

电荷耦合器件1采用ZCX285AL；CCD信号处理器3采用AD9945，其带宽为40兆；可编程逻辑器件采用XQV100；数字接口5采用DS90LV31。