[发明专利]一种红外图像处理芯片及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外波段成像技术领域，尤其涉及一种红外图像处理芯片及处理方法。

背景技术

从目前发展看，红外波段成像设备在军用领域及民用领域都将发挥越来越重要的作用，有着巨大的潜在市场需求。

红外波段成像技术主要包括红外成像传感器技术以及后续的红外图像处理技术。由于受红外探测器固有特性的影响，应用红外成像传感器技术得到的红外图像存在像元阵列响应非均匀性的问题，图像对比度模糊的问题，边缘分辨率模糊的问题，还存在随机干扰和竖条纹干扰等一系列特殊问题。这些问题都需要通过红外图像处理技术解决。可见，红外图像处理工作比可见光波段图像处理更为复杂，且对红外图像处理系统的实时处理性能和可靠性要求更为苛刻。

通常采用红外焦平面阵列(IRFPA)处理电路实现红外图像处理。现有的红外焦平面阵列处理电路都是采用FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，或者DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)结合FPGA实现的。

采用FPGA、或者DSP结合FPGA实现红外焦平面阵列处理电路，其处理性能受器件与应用水平限制，且系统构成需要大量外围元器件，如FPGA的配置芯片、DA等，功耗较大。为了减低功耗或体积，只能以牺牲红外图像处理的系统性能或功能为代价。随着红外探测器的像元尺寸越来越大(向高分辨率发展)、应用要求越来越高(向高帧率处理发展)，使用传统的FPGA、或者DSP结合FPGA实现的红外焦平面阵列处理电路将越来越难以满足日益增长的系统小型化要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种红外图像处理芯片及处理方法，以解决现有的红外焦平面阵列处理电路存在的上述问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种红外图像处理芯片，所述红外图像处理芯片为系统级芯片，包括：

图像处理引擎模块，用于对IRFPA和AFE(主动前端)进行时序控制，接收所述AFE输出的红外数字图像信号，对所述红外数字图像信号进行处理，并将经过处理的红外数字图像信号转换为标准模拟信号输出；

主控处理模块，用于提供所述图像处理引擎模块需要的参数；

温控模块，用于对所述IRFPA进行温度控制；

外设接口模块，用于提供与外部设备连接的接口。

一种红外图像处理方法，其特征在于，包括：

用于红外图像处理的系统级芯片中的图像处理引擎对IRFPA和AFE进行时序控制，接收所述AFE输出的红外数字图像信号，对所述红外数字图像信号进行处理，并将经过处理的红外数字图像信号转换为标准模拟信号输出。

本发明实施例提供的红外图像处理芯片，基于SoC架构，以单芯片的形式实现红外图像处理电路，实现了红外图像处理电路的小型化，进而提高了红外成像系统整体的实时性、可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的红外图像处理芯片结构示意图；

图2为本发明实施例提供的红外成像系统结构示意图。

具体实施方式

红外波段成像系统是一种用来探测目标物体的红外辐射，将目标物体的温度分布转换成图像信号的产品。其主要器件包括：应用红外成像传感器技术的红外探测器、红外焦平面阵列处理电路。

随着红外探测器的像元尺寸越来越大，应用要求越来越高。传统的红外焦平面阵列处理电路都采用百万门级的FPGA为核心配合多种外设芯片构成处理电路，实现成本高、硬件实现复杂度高，且处理性能不够理想。因此，使用传统的FPGA、或者DSP结合FPGA实现的红外焦平面阵列处理电路将越来越难以满足日益增长的系统小型化和低功耗要求，完善的专用单芯片平台化解决方案是红外焦平面阵列处理电路的一个必然的发展趋势。

针对传统红外焦平面阵列处理电路的缺陷，顺应上述发展趋势，本发明实施例提供一种红外图像处理芯片，该芯片基于SoC(System on Chip，系统级芯片)架构，为IRFPA应用提供完整的配套解决方案：以该芯片为处理核心，外接红外探测器的IRFPA和AFE、以及存储器等外部设备，即可以构成红外波段成像设备的成像组件。

本发明实施例提供的红外图像处理芯片的具体实现结构如下：

图像处理引擎模块，用于对IRFPA和AFE进行时序控制，接收所述AFE输出的红外数字图像信号，对所述红外数字图像信号进行处理，并将经过处理的红外数字图像信号转换为标准模拟信号输出；