[发明专利]基于分块压缩感知的CCD视频压缩测量成像系统及控制方法

权利要求书

1.基于分块压缩感知的CCD视频压缩测量成像系统，其特征在于，该系统包括：

FPGA控制器，用于产生CCD垂直时钟信号、采样保持阵列信号和A/D转换控制信号；

CCD图像传感器，用于感知视频场景的光强信号，并将其转换为电信号，在CCD图像传感器上产生用电压信号表示的场景模拟像素矩阵；

CCD驱动电路，用于将CCD垂直时钟信号缓冲和驱动；

相关双采样电路CDS，用于完成CCD输出电压信号解调；

可编程增益放大器PGA电路，用于CCD输出电压信号放大，同时将相关双采样电路CDS输出的CCD电压信号中的高频噪声滤出；

采样保持/电容阵列，用于储存CCD串行输出的模拟像素；所述采样保持/电容阵列由2个模拟子块构成，两个模拟子块轮流转存CCD串行输出的模拟像素信号；

随机数发生器，用于产生二值随机测量矩阵；

多路模拟开关MUX电路，用于控制模拟像素完成压缩计算；

模拟加法器，用于完成模拟像素压缩计算；

A/D转换器，将压缩计算结果转换成数字量；

存储器，存储转换得到的数字信号；

编码器，对每帧压缩成像数据进行压缩编码；

所述FPGA控制器分别连接CCD图像传感器、CCD驱动电路、A/D转换器、采样保持/电容阵列、存储器和编码器；所述驱动电路、CCD图像传感器相互连接，CCD图像传感器连接相关双采样电路，相关双采样电路通过可编程增益放大器PGA连接至采样保持/电容阵列，采样保持/电容阵列通过多路模拟开关MUX连接模拟加法器和随机数发生器，模拟加法器连接至A/D转换器。

2.根据权利要求1所述的基于分块压缩感知的CCD视频压缩测量成像系统，其特征在于，该系统采用CCD图像传感器向本系统提供模拟像素矩阵。

3.根据权利要求1所述的基于分块压缩感知的CCD视频压缩测量成像系统，其特征在于，所述可编程增益放大器PGA电路为低通滤波放大电路，可编程增益放大器PGA和相关双采样电路CDS共同完成CCD输出电压信号的处理。

4.根据权利要求1所述的基于分块压缩感知的CCD视频压缩测量成像系统，其特征在于，所述随机数发生器电路产生M行N列的二值随机测量矩阵，用这些随机信号控制多路模拟开关MUX电路的瞬时通断。

5.根据权利要求1所述的基于分块压缩感知的CCD视频压缩测量成像系统，其特征在于，所述多路模拟开关MUX电路和模拟加法器电路，在随机数发生器电路输出信号的控制下，随机选择模拟子块中的部分模拟像素同时送到模拟加法器电路完成模拟压缩计算，再将结果送到A/D转换器将模拟信号转换为数字量。

6.根据权利要求1所述的基于分块压缩感知的CCD视频压缩测量成像系统，其特征在于，所述编码器上设有USB接口、SD卡和Gige千兆网口，完成数据通信。