[发明专利]一种图像探测采集处理系统

说明书

本发明公开了一种图像探测采集处理系统，包括图像探测器、差分放大电路、滤波电路、AD转换电路、控制器、电平转换模块、USB接口模块和上位机，上位机，用于将采集参数经USB接口模块输入至控制器；控制器，用于产生探测器时序经电平转换模块，控制图像探测器曝光过程；图像探测器，用于产生光电压信号并输入至差分放大电路、滤波电路、AD转换电路，进行放大、滤波和数模转换，转换为数字图像信号输出至控制器；控制器，用于对数字图像信号进行处理后输出图像经USB接口模块传输至上位机；上位机，用于完成图像的接收、存储和处理。本系统很好的完成了图像的采集、存储、实时显示和回放，工作稳定，误码率低。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别是一种图像探测采集处理系统。

背景技术

图像识别技术在国家安全、公安、交通、金融、工业化生产线、食品检测等诸多领域具有广泛的应用前景。现有的图像识别系统基本是面向计算机应用，其方案是：采用图像采集卡(或直接网络相机接入)、在PC机上运行图像处理算法来实现。但由于大部分图像识别系统要求数据量大、算法复杂、对实时性要求高，基于PC的应用系统不仅体积大、成本高、实时性能力差，而且有时不能满足特殊应用环境(例如印刷车间)的需求。

应用的需要与现有图像识别系统的不足，驱动了智能相机的蓬勃发展，目前几乎所有的相机厂商均在花大力量研发智能相机，传统的信号处理厂商亦纷纷加入其中。智能相机已不是一台简单的相机，而是一种高度集成化的微小型机器视觉系统。它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内，从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。同时，由于应用了最新的DSP、FPGA及大容量存储技术，其智能化程度不断提高，可满足多种机器视觉的应用需求。智能相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信等功能单元组成。智能相机很好的解决了基于PC平台的图像识别系统在体积、成本、实时性能方面的缺陷，同时亦能工作于恶劣环境。可满足大部分机器视觉和其它图像识别应用领域。

但对一些特殊图像识别应用，如药品检测、水果分选，由于客户应用需求的特殊性所带来的图像处理软件的定制化要求，现有智能相机的系统有限开发性、DSP/FPGA计算能力的瓶颈等等制约了客户的应用开发。解决这一问题的有效办法是：将智能相机中的智能处理单元定制成一个满足客户要求(处理能力、存储能力、通讯能力、开放程度等)专用平台，在此平台上开发客户定制化的应用软件，以满足客户数据量大、处理算法复杂等应用需求，从而形成客户自己的定制化(简称“DIY”)智能相机。

图像探测目前多应用于火灾探测中，火焰图像探测的原理一般为：先用CCD摄像头摄取火焰图像，通过视频采集卡把火焰的模拟图像转换为数字图像，用SDK软件开发包获取帧图像，然后经过数字图像处理实现图像模式的转换、环境光的消除、图像平滑及增强等处理，经灰度拉伸提高图像的对比度；然后对火焰图像进行边缘检测，分别计算图像的颜色特征、纹理特征和形状特征，最后进行比对判别。

目前，用于捕捉高速运动的高速相机越来越多应用在工业监测、科学研究和军工设备等领域。高速相机的核心组件是图像传感器。现有的图像传感器通常为有源像素传感器。这种传感器需要一定的曝光时间来积分微弱的光电流，并且按照采集顺序输出图像帧格式数据。为了捕捉高速运动，有源像素传感器需要以非常高的帧速率运行。另外，用户对图像分辨率要求也在不断提高。这就导致有源像素传感器的数据输出量比较大。除了部分有用信息，这些输出的数据通常包含非常高的冗余。其中，冗余信息主要是静态的或者是缓慢变化的视场背景。换言之，大量无用的背景信息被不断的采样、输出并处理。因此，现有的图像传感器需要很高的输出带宽。另外，在对所输出数据进行后续处理时，图像处理设备也需要比较大的资源消耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种图像探测采集处理系统，本系统很好的完成了图像的采集、存储、实时显示和回放，工作稳定，误码率低。