[发明专利]一种高速智能线阵彩色CCD相机

权利要求书

1.一种高速智能线阵彩色CCD相机，其特征在于：包括彩色线阵电荷耦合器件(CCD)、CCD驱动模块、数模转换模块(ADC)、现场可编程门阵列模块(FPGA)、随机存储模块和USB3.0控制和传输模块;彩色线阵CCD输出的模拟信号连接到模数转换模块(ADC)后进入FPGA进行处理;FPGA同时产生CCD需要的驱动时钟,经过CCD驱动模块进行电平转换后驱动CCD;FPGA处理后的图像数据经过USB3.0输出,随机存储模块用于保存图像数据;本发明采用FPGA对线阵图像进行处理,包括非均匀性校正、彩色智能处理算法等。

2. 根据权利要求1，所述的FPGA是系统控制和算法处理核心: 首先根据彩色线阵CCD的时序驱动要求,产生CCD的驱动信号,并通过CCD的时序要求来调整CCD的积分时间、像素频率等参数; 其次为随机存储模块提供写入和读出控制信号,并将原始数据或者处理完的数据传输给USB3.0控制器; 所述的FPGA通过ADC的控制接口配置ADC的内部寄存器,以设置ADC的工作状态,如增益调节,偏置调节等。

3.根据权利要求1，所述的FPGA对彩色线阵CCD相机的非均匀性进行校正, 非均匀性校正算法可采用两点法或者多点法,两点法的系数通过非均匀性校正装置计算得到后预先保留在FPGA内部。

4.根据权利要求1,所述的FPGA内部实现各种智能算法, 而不用改变现有的相机硬件平台,如各种颜色智能分选算法。

5.根据权利要求1，所述的彩色线阵电荷耦合器件(CCD)采用三线阵CCD或者双线阵CCD, 线阵CCD输出的红、绿、蓝等彩色模拟视频连接到模数转换单元进行模数转换。

6.根据权利要求1，所述的CCD驱动模块产生CCD器件要求的电平标准和时序标准.如上升时间、下降时间等; 所述的CCD驱动模块的输入由FPGA产生。

7.根据权利要求1, 所述的模数转换器对CCD输出的模拟视频信号进行数字化;一般ADC内部集成有相关双采样，增益和偏置调节等信号调理单元，视频信号经过调理后进行模数转换；所述的ADC可选择三个独立的芯片，也可选用两路或者三路集成的芯片，以减少ADC的输出信号线，相应减少FPGA的输入输出接口数量要求。

8.根据权利要求1，所述的USB3.0控制器用来传输处理前或者处理后的图像数据，USB3.0控制器接收FPGA传输过来的数据，并将其通过USB3.0协议传输到PC或其它设备,USB3.0控制器同时接收从PC过来的控制信号,传输给FPGA后,通过FPGA设置CCD的工作方式,如积分时间,像素频率等。