系统采用FPGA处理，在保证功能和性能的同时，省掉了DSP这一高价器件，节省整体的成本；同时可以提高处理速度。
[0035]优选的，参见图2所示，偏置电压输出电路40还与TEC控制器50相连，为该TEC控制器50提供偏置电压(图2中的FB+) ;TEC控制器50还用于采集红外探测器10的当前环境温度(图2中的FB-)，并根据当前环境温度(图2中为采集红外探测器10的模拟温度数据，也可以采集红外探测器10的数字温度数据，即AD温度转换器20的输出端还与TEC控制器50相连，AD温度转换器20将数字温度数据发送至TEC控制器50)调整红外探测器10的温度。
[0036]具体的，图像采集控制器60根据AD温度转换器20发送的数字温度数据，实时调整输出到偏置电压输出电路40的控制信号，进而控制偏置电压输出电路40提供给TEC控制器50的电压值。通过调整TEC控制器50的偏置电压，从而调整TEC控制器50输出的热能，即可以调节红外探测器10的温度。
[0037]优选的，参见图3所示，FPGA还包括图像处理模块。图像采集控制器60将采集到的数字图像信号传送至图像处理模块，图像处理模块用于对该数字图像信号进行处理，包括:对数字图像信号进行非均匀校正、中值滤波、温度识别、图像增强、光标叠加中的一种或多种处理。
[0038]其中，对于图像数据，图像处理模块首先进行非均匀校正和中值滤波，去除采集时引入的非均匀性和噪声干扰。然后分析图像数据，识别图像所反映出的温度情况，并在相应位置叠加光标，明确的指示出温度情况，同时将图像进行增强处理，产生更加鲜明的对比。最后，参见图3、图4所示，FPGA设置有LCD接口，FPGA将处理后的图像信号通过LCD接口发送至外部的LCD显示屏，进而控制LCD将图像完整的清晰的显示出来，便于直观查验。
[0039]优选的，参见图4所示，FPGA还包括:缓存器、寄存器(RegiSter_Ctrl)、复位电路(Reset_Ctrl)、AMBA，且FPGA外部集成闪存(FLASH)。
[0040]下面通过一个实施例详细介绍该图像采集系统的结构。
[0041 ] 实施例一
[0042]在实施例一中，参见图5所示，红外探测器使用UL03262，AD温度转换器和AD数据转换器均采用ADS850，TEC温度控制器使用MAX1978，偏置电压输出电路40采用DA转换器，具体为AD5324;闪存FLASH使用M25P64，缓存SDRAM使用K4S641632N，LCD显示屏使用AT070TN83，FPGA使用Altera的Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6。实施例一仅为一种具体的实施方式，但并不限于此，可根据需要选择其他型号器件。
[0043]FPGA通过DA转换器产生偏置电压并施加到红外探测器上，然后控制红外探测器将红外光信号转换成模拟电信号，同时FPGA还通过控制TEC温度控制器来保持红外探测器的工作温度。两路AD转换器将红外探测器输出的模拟电信号转换成数字电信号，其中包括温度信息和图像信息，然后反馈给FPGAt3FPGA根据得到的温度信息和图像信息进行对应的红外图像处理，然后将红外图像呈现到IXD上。FLASH和SDRAM用于保存FPGA在进行红外图像处理时所需要的信息。
[0044]本实用新型实施例提供的一种红外图像采集处理系统，引入独立双AD转换的处理方式，将数据转换和温度转换分离开，分别使用独立的AD转换器进行转换，将图像数据和温度数据分离开，保证图像数据处理时不受温度影响，处理精度更高。独立双AD转换电路使得图像采集控制器可以实时得到准确的温度信息，从而保证对红外探测器的温度控制更加精确，减小红外探测器采集数据的失真。同时，本实用新型实施例提供的红外图像采集处理系统采用FPGA处理，在保证功能和性能的同时，省掉了DSP这一高价器件，节省整体的成本；同时可以提高处理速度。
[0045]本实用新型能有多种不同形式的【具体实施方式】，上面以图1-图5为例结合附图对本实用新型的技术方案作举例说明，这并不意味着本实用新型所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何体现本实用新型权利要求的实施方式均应在本实用新型技术方案所要求保护的范围之内。
[0046]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种红外图像采集处理系统，其特征在于，包括:红外探测器、AD温度转换器、AD数据转换器、偏置电压输出电路、TEC控制器和FPGA，所述FPGA内部集成图像采集控制器； 所述红外探测器分别通过所述AD温度转换器、所述AD数据转换器与所述图像采集控制器相连;所述AD温度转换器用于将所述红外探测器的模拟温度数据转换为数字温度数据，并将所述数字温度数据发送至所述图像采集控制器;所述AD数据转换器用于将所述红外探测器采集的模拟图像信号转换为数字图像信号，并将所述数字图像信号发送至所述图像采集控制器； 所述图像采集控制器分别通过所述偏置电压输出电路、所述TEC控制器与所述红外探测器相连;所述偏置电压输出电路用于为所述红外探测器提供偏置电压;所述TEC控制器用于调整所述红外探测器的温度。2.根据权利要求1所述的红外图像采集处理系统，其特征在于，所述偏置电压输出电路还与所述TEC控制器相连;所述TEC控制器还用于采集所述红外探测器的当前环境温度，并根据所述当前环境温度调整所述红外探测器的温度。3.根据权利要求2所述的红外图像采集处理系统，其特征在于， 所述图像采集控制器根据所述AD温度转换器发送的所述数字温度数据，实时调整输出到所述偏置电压输出电路的控制信号，控制所述偏置电压输出电路提供给所述TEC控制器的电压值。4.根据权利要求1所述的红外图像采集处理系统，其特征在于，所述FPGA还包括图像处理模块； 所述图像采集控制器将采集到的所述数字图像信号传送至所述图像处理模块，所述图像处理模块用于对所述数字图像信号进行处理。5.根据权利要求4所述的红外图像采集处理系统，其特征在于，所述FPGA设置有LCD接口，所述FPGA将处理后的图像信号通过所述IXD接口发送至外部的IXD显示屏。6.根据权利要求4所述的红外图像采集处理系统，其特征在于，所述图像处理模块具体用于:对所述数字图像信号进行非均匀校正、中值滤波、温度识别、图像增强、光标叠加中的一种或多种处理。7.根据权利要求1-6任一所述的红外图像采集处理系统，其特征在于，所述FPGA还包括:缓存器、寄存器、复位电路，且所述FPGA外部集成闪存。8.根据权利要求1-6任一所述的红外图像采集处理系统，其特征在于，所述AD温度转换器和AD数据转换器均为ADS850，所述偏置电压输出电路为DA转换器AD5324。
【专利摘要】本实用新型公开了一种红外图像采集处理系统，该系统包括：红外探测器、AD温度转换器、AD数据转换器、偏置电压输出电路、TEC控制器和FPGA，FPGA内部集成图像采集控制器；红外探测器分别通过AD温度转换器、AD数据转换器与图像采集控制器相连；图像采集控制器分别通过偏置电压输出电路、TEC控制器与红外探测器相连；偏置电压输出电路用于为红外探测器提供偏置电压；TEC控制器用于调整红外探测器的温度。该系统引入独立双AD转换的处理方式，将数据转换和温度转换分离开，独立双AD转换电路使得图像采集控制器可以实时得到准确的温度信息，从而保证对红外探测器的温度控制更加精确，减小红外探测器采集数据的失真。
【IPC分类】H04N5/33, H04N5/232
【公开号】CN205304963
【申请号】
【发明人】顾玉林, 张冰倩, 王于波, 王龙波, 丰廷政
【申请人】北京智芯微电子科技有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月25日