模块；所述透雾和低照度增强处理具体见:He，K.，Sun, J.，Tang, X.，((Single image haze removal using dark channel pr1r)).CVPR(2009)
[0037]压缩控制模块将接收到的图像信号或者视频信号和压缩控制指令传输给图像压缩模块，图像压缩模块根据压缩控制指令对接收到的图像信号或者视频信号进行图像压缩后输出给存储器驱动模块，存储器驱动模块控制存储模块，将压缩后的图像信号或者视频信号进行存储；
[0038]信号处理模块通过与接口模块连接的UART通信接口接收外部指令并发送给控制模块，控制模块根据接收到的外部指令控制信号处理模块的各个功能模块工作；
[0039]所述接口模块包括:第一Cameralink 接口、第二 Cameralink 接口、RS422 接口、PAL 接口和 URAT 接口，其中 Cameralink 接口 芯片为 DS90CR285MTD，第一 Cameralink 接口用于输出全分辨率图像信号，第二 Cameralink接口用于输出低分辨率视频数字信号，PAL接口用于输出低分辨率视频模拟信号，RS422接口用于与外部控制单元进行通信，URAT接口用于与信号处理模块的UART接口连接；
[0040]信号处理模块中的成像传感器控制模块和镜头控制模块分别控制成像传感器和电动变倍镜头，对成像工作模式进行设置；
[0041]电源模块分别给电动变焦镜头、成像传感器、信号处理模块、接口模块、存储模块和图像压缩模块供电。
[0042]所述机载成像系统包括三种工作模式，分别为:拍照模式、视频成像模式和拍照与视频成像同步工作模式，具体工作过程为:
[0043]拍照模式:接口模块通过RS422通信接口接收到拍照指令，并且获取到相机的工作模式设置指令，则信号处理单元通过UART接口获取指令，控制单元将指令进行解析，提取出成像参数信息，并据此设置成像传感器的工作模式，信号处理单元采集传感器输出的全分辨率图像数据信息，依据指令进行透雾和低照度增强处理后分别送入压缩存储控制单元和外部接口单元进行输出。
[0044]视频成像模式:接口模块通过RS422通信接口接收到视频成像指令，并且同时获取到视频成像工作模式设置指令，则信号处理单元通过模块设置成像传感器的增益、曝光时间等参数初始值，将图像数据经过3A算法模块，获取成像参数，并据此配置成像传感器。电子变倍模块获取30帧/S的全分辨率图像数据后，将图像数据进行下采样，将分辨率降低到1024*1024，并保持原帧频输出给图像透雾与低照度增强模块，处理完成后根据指令进一步进行压缩、存储及输出等操作。
[0045]拍照与视频成像同步工作模式:接口模块通过RS422通信接口接收到摄照同步工作指令，信号处理单元通过UART模块获取并通过控制模块解析指令后，通过成像传感器控制模块将成像传感器设定为30帧/秒，并采集图像数据，根据外部指令或者3A模块获取的成像参数设置成像传感器工作状态。控制模块控制3A模块定时或根据外触发信号将全分辨率图像数据送入低照度增强和透雾处理模块，处理完成的全分辨率图像数据送入压缩、存储控制模块。同时将全分辨率图像数据送入电子变倍模块，将变倍后的1024X 1024(PAL制输出则为720*576)分辨率的高帧频数据送入低照度增强和透雾模块，处理完成的数据经过第二 Cameralink或PAL接口输出。在以上工作的同时，信号处理单元中的镜头控制模块实时读取镜头变焦时返回的电位计电压值，通过电压值获取镜头所处的焦距，并将焦距限定在40mm-1 30mm之间。
[0046]所述拍照模式下，机载成像系统以4帧/S的频率输出全分辨照片，所述视频成像模式下，机载成像系统以30帧/S的频率输出视频，所述视频成像同步工作模式下，机载成像系统以4帧/S的频率输出全分辨率照片，同时以30帧/S的频率输出与全分辨率照片完全同视场的视频。
【主权项】
1.一种具有摄照同步工作能力的机载成像系统，其特征在于包括:电动变焦镜头、成像传感器、电源模块、信号处理模块、接口模块、存储模块和图像压缩模块； 传感器模块通过电动变倍镜头对目标场景进行成像，并将光学信号转换为数字信号后传输至信号处理模块， 所述信号处理模块包括:3A算法模块、电子变倍模块、透雾与低照度增强模块、成像传感器控制模块、镜头控制模块、存储器驱动模块、控制模块、压缩控制模块和UART ; 信号处理模块接收到数字信号经过3A算法模块进行自动增益、自动白平衡和自动曝光处理后变为全分辨率图像信号，全分辨率图像信号分为两路信号，其中一路信号直接输入给透雾与低照度增强模块，另一路信号经过电子变倍模块进行电子变倍后变换为低分辨率视频信号后输入给透雾与低照度增强模块， 透雾与低照度增强模块对接收到的全分辨率图像信号和低分辨率视频信号进行透雾和低照度增强处理后，将图像信号和处理信号均传送给接口模块，并将图像信号或者视频信号传输给压缩模块； 压缩控制模块将接收到的图像信号或者视频信号和压缩控制指令传输给图像压缩模块，图像压缩模块根据压缩控制指令对接收到的图像信号或者视频信号进行图像压缩后输出给存储器驱动模块，存储器驱动模块控制存储模块，将压缩后的图像信号或者视频信号进行存储； 信号处理模块通过与接口模块连接的UART通信接口接收外部指令并发送给控制模块，控制模块根据接收到的外部指令控制信号处理模块的各个功能模块工作； 信号处理模块中的成像传感器控制模块和镜头控制模块分别控制成像传感器和电动变倍镜头，对成像工作模式进行设置； 电源模块分别给电动变焦镜头、成像传感器、信号处理模块、接口模块、存储模块和图像压缩模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种具有摄照同步工作能力的机载成像系统，其特征在于:所述接口模块包括:第一 Cameralink接口、第二 Cameralink接口、RS422接口、PAL接口和URAT接口，第一 Cameral ink接口用于输出全分辨率图像信号，第二 Cameral ink接口用于输出低分辨率视频数字信号，PAL接口用于输出低分辨率视频模拟信号，RS422接口用于与外部控制单元进行通信，URAT接口用于与信号处理模块的UART接口连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有摄照同步工作能力的机载成像系统，其特征在于:所述机载成像系统包括三种工作模式，分别为:拍照模式、视频成像模式和拍照与视频成像同步工作模式。
4.根据权利要求1所述的一种具有摄照同步工作能力的机载成像系统，其特征在于:所述全分辨率图像信号的分辨率为5120*5120，低分辨率视频信号的分辨率为小于等于1024*1024。
5.根据权利要求3所述的一种具有摄照同步工作能力的机载成像系统，其特征在于:所述视频成像同步工作模式下，电动变倍镜头成像时焦距的变化范围为:40mm-130mm。
6.根据权利要求3所述的一种具有摄照同步工作能力的机载成像系统，其特征在于:所述拍照模式下，机载成像系统以4帧/S的频率输出全分辨照片，所述视频成像模式下，机载成像系统以30帧/S的频率输出视频，所述视频成像同步工作模式下，机载成像系统以4帧/s的频率输出全分辨率照片，同时以30帧/S的频率输出与全分辨率照片完全同视场的视频。
7.根据权利要求1所述的一种具有摄照同步工作能力的机载成像系统，其特征在于:所述电子变倍模块具有1-5倍的电子变倍功能，在最短焦时观测视场最大值为:60° X60°，在最长焦时观测视场最大值为:10° X10°。
【专利摘要】一种具有摄照同步工作能力的机载成像系统，包括：电动变焦镜头、成像传感器、电源模块、信号处理模块、接口模块、存储模块和图像压缩模块；传感器模块通过电动变倍镜头对目标场景进行成像，并将光学信号转换为数字信号后传输至信号处理模块，信号处理模块接收到数字信号进行处理后传输给压缩模块；压缩控制模块将接收到的信号传输给图像压缩模块，图像压缩模块根据压缩控制指令对接收到的信号进行图像压缩后输出给存储模块进行存储；信号处理模块通过与接口模块连接；本系统功能满足了光电转塔对摄像和拍照设备的功能要求，有效减小了设备体积、功耗，降低了光电转塔设备的设计难度，提高了光电转塔设备的工作效率。
【IPC分类】H04N5-232, H04N9-04, H04N5-235, H04N7-18
【公开号】CN104580895
【申请号】CN201410829144
【发明人】丁祝顺, 刘少鹏, 卢磊
【申请人】北京航天控制仪器研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日