[发明专利]具有光斑脱靶量实时计算功能的高速CMOS相机

说明书

技术领域

本发明涉及光电探测、信号处理和机械设计领域，具体为一种具有光斑脱靶量实施计算功能的高速CMOS相机。

背景技术

光电跟踪系统是一个包括光电探测、信号处理、控制系统及精密机械等几部分组成的复杂设备，在航空、武器控制等各种军用和民用领域有着广泛的应用。随着目标机动性能的增强和现代技术的发展，对光电跟踪系统的要求越来越高，尤其要求其响应更快、稳定跟踪精度更高，这些特点对系统中图像处理单元的实时处理能力提出了更高的要求。

在光电跟踪装置中，传统的图像处理系统采用基于PC机的高速相机+图像采集卡的结构，这类系统体积较大，图像处理过程要占用CPU的大量资源，只能够提供一般的图像处理效果且速度较慢，而且系统性能的提升受图像采集卡的制约比较大。为此，有人对这种传统的图像采集处理系统进行了改进，设计了基于CCD且具有光斑脱靶量实时计算功能的高速智能相机，与原有的设备相比，这种方案减少了设备的数量，减小了体积，提高了系统的稳定性。但是这种方案采用面阵CCD作为探测器，其驱动电路比较复杂，单处理器往往不能满足系统需求，设计和调试难度也很大，不易实现。

近年来，随着半导体技术的高速发展，CMOS图像传感器技术也获得了长足的进步，传感器的噪声抑制能力和填充率均获得了大幅的提高，其成像质量也基本达到了CCD的水平，这为CMOS图像传感器在光电跟踪系统中的应用提供了可能。而且CMOS图像传感器驱动电路设计比较简单，易于实现。鉴于这种现状，本发明研制了基于CMOS图像传感器和Ti达芬奇系列高性能DSP的智能相机。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有光斑脱靶量实时计算功能的高速CMOS相机，以解决CCD相机驱动电路复杂、设计调试难度大、单处理器不能满足要求的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

具有光斑脱靶量实时计算功能的高速CMOS相机，其特征在于：包括有图像处理模块，所述图像处理模块上连接有CMOS图像传感模块，所述CMOS图像处理模块采用CMOS图像传感芯片，所述图像处理模块采用图像处理芯片，所述图像处理模块外接外扩存储器、程序存储器、监视器，图像处理模块还与外部主控机通讯连接。

所述的具有光斑脱靶量实时计算功能的高速CMOS相机，其特征在于：所述CMOS图像处理模块采用型号为MT9M001的CMOS图像传感芯片，所述图像处理模块采用型号为TMS320DM6437的图像处理芯片，所述图像处理芯片内集成有数字视频前端、数字视频后端、DDR2接口、EMIF接口、UART接口和I²C接口，所述图像处理芯片通过数字视频前端、I²C接口与所述CMOS图像传感芯片电连接，图像处理芯片通过数字视频后端与监视器连接，所述图像处理芯片通过DDR2接口、EMIF接口分别对应外接外扩存储器、程序存储器，图像处理芯片还通过UART接口与外部主控机连接。

所述的具有光斑脱靶量实时计算功能的高速CMOS相机，其特征在于：所述图像处理芯片的UART接口包括RS232接口和RS485接口，所述图像处理芯片通过RS232接口与外部主控机连接，图像处理芯片通过RS485送出数据。

所述的具有光斑脱靶量实时计算功能的CMOS相机，其特征在于：所述图像处理芯片和CMOS图像传感芯片无缝连接，其中CMOS图像传感芯片的SCLK、SDATA引脚分别与图像处理芯片数字视频前端中作为I²C接口的SCL、SDA引脚一一对应连接，所述CMOS图像传感芯片的DOUT0～DOUT9引脚分别与所述图像处理芯片数字视频前端中的YI0～YI7引脚、CI0～CI1引脚一一对应连接，CMOS图像传感芯片的PIXCLK引脚与图像处理芯片数字视频前端中的PCLK引脚连接，CMOS图像传感芯片的LINE_VALID引脚、FRAME_VALID引脚分别与图像处理芯片数字视频前端中的HD、VD引脚一一对应连接。

所述的具有光斑脱靶量实时计算功能的高速CMOS相机，其特征在于：所述图像处理芯片引脚和CMOS图像传感芯片引脚之间通过连接器和接插件对应连接。