[发明专利]基于FPGA的线阵CCD成像系统的图像实时校正输出方法

权利要求书

1.基于FPGA的线阵CCD成像系统的图像实时校正输出方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)系统上电后，PC主机向FPGA主控芯片发送扫描指令；

(2)FPGA主控芯片接收指令后产生时钟信号和控制信号，并控制CCD传感器点亮，并控制CCD传动模块按照PC主机要求的扫描模式控制CCD传感器对扫描对象进行图像采集；同时，FPGA主控芯片中的算法模块将纯白和纯黑两种颜色作为标定点，并按照如下公式分别计算出两个校正参数α和β：

$\frac{255}{W-B}=1+m---\left(1\right)$

α+β＝m×256 (2)

其中，W表示扫描纯白色图片的灰度值，其值为220，B表示纯黑色图片的灰度值，其值为15，m表示一个小数点后保留三位的纯小数；α为所得数据的整数部分，β为所得数据的小数部分；

(3)CCD传感器采集扫描对象的图像数据，并将该图像数据传输至模数转换器，模数转换器在FPGA主控芯片提供的转换时钟信号下，将CCD传感器输出的模拟信号转换成数字信号，并传输到FPGA主控芯片中的算法模块进行处理；

(4)算法模块对第一个光敏单元采用如下公式计算其校正后的灰度值A₁：

$A_1=x+\frac{(\mathrm{\α}+\mathrm{\β})\×x}{2^8}-(1+\frac{\mathrm{\α}+\mathrm{\β}}{256})\×B$

其中，X表示CCD传感器实际采集的第一个光敏单元的灰度值；

(5)重复步骤(4)，直至算法模块将剩余的光敏单元校正后的灰度值A全部算出；

(6)FPGA主控芯片将各个光敏单元各自校正后的灰度值A传输至PC主机进行处理，得到完整的图像，然后将图像显示。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的线阵CCD成像系统的图像实时校正输出方法，其特征在于，所述FPGA主控芯片的型号为Cyclone IV。

3.根据权利要求1或2所述的基于FPGA的线阵CCD成像系统的图像实时校正输出方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述m表示一个小数点后保留四位的纯小数。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的线阵CCD成像系统的图像实时校正输出方法，其特征在于，所述步骤(2)中，计算得到两个校正参数α和β后，FPGA主控芯片将二者存储到与其连接的flash存储器中，在以后校正图像数据时，直接从该flash存储器中将两个参数α和β读入到FPGA主控芯片内部的随机存取存储器中，并在传输图像数据的同时将两个校正参数α和β输入到算法模块中。