[发明专利]高性能CMOS一体化数字摄相机

说明书

技术领域

本发明涉及空间摄像机，特别是一种基于高帧频CMOS图像传感器的数字摄相机。

背景技术

随着光电测量试验，瞬态现象科学观测与测量技术的发展，高帧频CMOS图像传感器被广泛应用于空间摄像机中。由于帧频和分辨率高，大量的数字信息需要实时无损记录到存储设备中，这就要求图像存储设备有很高的持续存储速度，才能避免数据丢失，为节省存储空间，对图像进行压缩，为充分了解图像拍摄情况，在图像中添加时间和编码器信息，为防止图像存储错误，对图像数据进行纠错编码译码，为方便存储图像读取，利用千兆网卡和光纤读取。

目前美国Vision Research公司研究的v系列相机，包括CMOS成像模块，数字图像存储模块，数字图像传输模块。CMOS成像模块将图像经数字图像存储模块存储后，经数字图像传输模块将图像传输出去。

该CMOS一体化相机存在的主要问题是：高帧频时，存储时间短，不能持续记录图像数据。未进行实时图像压缩，不能提供时间码信息和相机方位信息，未进行纠错编译码，不能保证存储数据的完整性。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术存在的上述缺陷，提出一种高性能CMOS一体化数字摄像机，以实现瞬态现象的高帧频数字图像实时记录，保证存储数字图像的完整性，并提供时间码和方位信息。

本发明高性能CMOS一体化数字摄像机，包括CMOS成像模块、闪存存储模块、光纤和千兆网卡高速数据传输，其特点是还包括GPS、实时图像压缩模块、图像数据融合模块、图像纠错编码器、闪存控制器、图像纠错译码器、千兆网卡控制和光纤控制；所述的实时图像压缩模块的输入端与CMOS成像模块的输出端相连接，输出端与图像数据融合模块的输入端相连接；图像数据融合模块的输出端与图像纠错编码器的输入端相连接；图像纠错编码器的输出端通过闪存控制器分别与闪存存储模块和图像纠错译码器的输入端相连接；图像纠错译码器的输出端分别通过千兆网卡控制器、光纤控制与千兆网和光纤相连接；GPS与图像数据融合模块的输入端相连接。

所述的闪存存储模块是由分别连接在数据选择模块上的10级闪存流水线组成，每级闪存流水线包括四片闪存和四片SRAM。

本机的工作原理是：

在拍摄工作模式下，数字图像数据从CMOS成像模块传送到实时图像压缩模块中，图像数据融合模块将压缩完成的图像数据与GPS定位和时间信息融合，然后经过图像纠错编码器，在闪存控制器的控制下将图像数据写入到闪存存储阵列中。

在回放工作模式下，在闪存控制器的控制下将图像数据从闪存存储阵列中读取到图像纠错译码器中，将纠错译码完成的图像传输给光纤控制器或千兆网控制器，将图像通过光纤或千兆网卡输出。

数据擦除工作模式，在闪存控制器的控制下将闪存存储阵列擦除。

本发明高性能CMOS一体化数字摄像机的优点是，通过GPS高精度定位/时间便于对拍摄图像数据分析，通过数据压缩节省闪存存储空间，通过图像数据纠错编译码保证存储图像的正确性，利用闪存作为存储介质存储数据提高系统的抗冲击能力，为便于该装置与上位机通讯，提供千兆网卡和光纤两种数据回放传输方式。该装置可实现持续高帧频图像实时记录，并实现纠错编码

附图说明

图1是本发明摄像机的组成示意框图；

图2是本发明摄像机中所述的闪存存储模块结构示意框图。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例对本发明摄像机的构成作进一步详细描述。

参照图1，一种高性能CMOS一体化数字摄相机，包括CMOS成像模块1、闪存存储模块6、光纤11和千兆网卡9高速数据传输，还包括GPS12、实时图像压缩模块2、图像数据融合模块3、图像纠错编码器4、闪存控制器5、图像纠错译码器7、千兆网卡控制8和光纤控制10；所述的实时图像压缩模块2的输入端与CMOS成像模块1的输出端相连接，输出端与图像数据融合模块3的输入端相连接；图像数据融合模块3的输出端与图像纠错编码器4的输入端相连接；图像纠错编码器4的输出端通过闪存控制器5分别与闪存存储模块6和图像纠错译码器7的输入端相连接；图像纠错译码器7的输出端分别通过千兆网卡控制器8、光纤控制10与千兆网9和光纤11相连接；GPS12与图像数据融合模块3的输入端相连接。

参照图2，所述的闪存存储模块6是由分别连接在数据选择模块13上的10级闪存流水线14至23组成，每级闪存流水线包括四片闪存和四片SRAM。

其中：

所述的CMOS成像模块1采用LUPA300高帧频CMOS图像传感器；