[发明专利]高分辨率多抽头面阵CCD输出图像数据实时合成的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像数据合成的方法，具体涉及一种高分辨率(可达10K×10K)多抽头(抽头数大于四且为四的整倍数)短消隐期的面阵CCD输出图像数据实时合成的方法。

背景技术

对于高速面阵CCD传感器，要在很短的时间内输出图像信号，需提高帧转移速率和像素时钟，这给芯片制造工艺和外围驱动电路的设计带来很大困难，而且信噪比也会恶化。芯片制造厂家为缓解此情况采用多抽头输出设计，如图1所示，将CCD的感光区和存储区分为多块，每块有各自的输出时钟，多端口并行输出，这就大大降低了帧转移速率和输出像素时钟，但仍需将多路信号实时地合成一幅完整的视频图像。

传统的合成方法是：将CCD各路输出的图像数据，按输出顺序存入各自的存储器中，然后由控制器将视频信号从各存储器读出，经整合存入完整的视频存储器中。目前主要使用三种存储器：1、双口RAM速度可达上百兆，可同时读写，有地址线可控制存取位置，缺点是容量不到1MB，价格也很高；2、“乒乓”结构SDRAM，就是指两组SDRAM，一组进行读操作，一组进行写操作，这样可同时进行读写操作，读写速度可达166MHz，且成本低，缺点操作控制比较复杂；3、FIFO操作简单可同时读写，存储速度可达上百兆，但突发缓存容量不到1MB，且价格很高。

SDRAM需定时刷新以保证数据不丢失，最大刷新周期为64ms，若行数为8192，则在64ms内需刷新8192次，最大平均间隔时间为7.8125μs。在刷新期间所有BANK停止工作，所有工作指令只能等待而无法执行，64ms之后则再次对同一行进行刷新。现普遍采用较短字节突发读写操作结合定时计数刷新，即每次突发读写操作的时间小于平均刷新间隔，并采用刷新定时计数器产生刷新请求；在每次突发操作完成后判断是否有刷新请求，若有执行刷新操作，否则进行突发读写操作。采用此方法能方便地协调读写操作和定时刷新，但对于高分辨率的图像数据，存储器的列数大，一行数据的读写操作需由多次突发操作才能完成，需多次判断是否进行刷新操作并进行存储器激活和预冲操作，控制器开销大，读写效率低，很难适应高分辨率短消隐期的图像数据操作。

发明内容

本发明为解决背景技术存在的上述技术问题，提供一种高分辨率多抽头面阵CCD输出图像数据实时合成的方法。

高分辨率多抽头面阵CCD输出图像数据实时合成的方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、把多抽头的CCD图像数据分为左上、左下、右上和右下四组，将所述四组数据以行为单位根据对应的物理地址分别写入左上、左下、右上和右下四组乒乓结构的双口RAM中；然后分别从左上、左下、右上和右下四组乒乓结构的双口RAM中按物理地址递增的顺序读出图像数据，获得四路地址顺序变化的图像数据；

步骤二、将步骤一所述的左上和左下乒乓结构的双口RAM内读出的图像数据写入乒乓结构的左SDRAM中，右上和右下乒乓结构的双口RAM内读出的图像数据写入乒乓结构的右SDRAM中，所述左SDRAM获得左半帧图像数据，右SDRAM获得右半帧图像数据；

步骤三、将步骤二所述的乒乓结构的左SDRAM读出的左半帧图像数据写入异步FIFO左中，右SDRAM读出的右半帧图像数据写入异步FIFO右中，然后以行为单位从异步FIFO左和异步FIFO右中连续读出图像数据，获得高分辨率多抽头面阵CCD输出的以行为单位的连续图像数据。

本发明的工作原理：本发明所述的高分辨率多抽头面阵CCD输出图像数据实时合成的方法由控制器、四组乒乓结构的双口RAM、两组乒乓结构的SDRAM和两个异步FIFO组成，所述控制器与四组乒乓结构的双口RAM、两组乒乓结构的SDRAM和两异步FIFO相连，并控制各存储器的读写操作；四组乒乓结构的双口RAM，包括8个双口RAM，每个双口RAM中存储p个图像数据，其作用是分别把左上、左下、右上和右下的s/4路输入数据整合为左上、左下、右上和右下的一路按顺序地址变化的输出数据，s为CCD的抽头数，而且每个双口RAM内的数据是分n+1次读出的，以配合SDRAM的写入操作；两组乒乓结构SDRAM分别把左上、左下、右上和右下的图像数据整合为左半帧和右半帧的图像数据，最终以连续半帧图像输出，而且每n+1次页突发操作读出的数据组成了一个输出行数据；两异步FIFO的作用是把从SDRAM中n+1次的断续读出的数据变为一行连续输出的数据，最终采用双通道的采集卡进行图像数据的采集。

本发明的有益效果：