[发明专利]DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及仿真设备领域，具体涉及用于仿真领域中图像播放设备和图像采集设备的同步方法。

背景技术

在红外半实物景象生成的仿真领域中，可以使用多种图像生成器件，如电阻阵、激光二极管阵列、DMD等。DMD以分辨率高，场景波长范围宽，可模拟温度范围宽，图像对比度高等特点，开始应用在仿真领域中。

基于DMD的场景生成设备中，DMD播放灰度图像的时序中，一帧图像由显示时间和空白时间组成，t_frame是一帧图像所占用的时间，对于50Hz帧频的图像序列，t_frame为20ms，t_display为一帧图像中的图像显示时间，t_no-op为空白时间。

使用热像仪作为采集系统来采集场景图像时，热像仪只在积分时间内对图像进行采集。如果采集真实场景，由于真实物体的红外辐射是连续进行的，热像仪不论在什么时刻采集，均能采集到灰度图像。但是使用DMD的仿真系统中，DMD需要在t_display的时间内完成显示一幅灰度图像。如果采集的时刻不能够完整的包含一帧图像时间内的显示时间的话，将采集不到完整的灰度信息。所以，在使用DMD作为主要转换器的系统中，景象的生成和景象的采集系统需要同步，只有播放和采集严格同步，才能采集到完整的不丢信息的景象图像。而支持外同步的热像仪型号很少，且造价昂贵。这样使用普通的不支持外同步的热像仪，不能正确采集到DMD场景播放器播放的图像。

发明内容

本发明为解决现有技术中热像仪采集图像的时间与DMD播放器播放图像的时间无法实现同步，导致热像仪不能采集到完整图像的问题，提出了DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法。

DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、采用同步提取电路从热像仪采集到的模拟视频信号中提取场同步信号，并将采集的场同步信号传送至FPGA，FPGA对接收的信号设置延时时间为0，并将设置延时时间后的信号作为DMD播放器的外同步信号传送至DMD播放器；

步骤二、图像生成器将生成灰度值为255的单色灰度图像传送至DMD播放器，所述DMD播放器根据步骤一中FPGA传送的外同步信号同步播灰度图像；

步骤三、采用光电探测电路探测步骤二中DMD播放器播放一帧灰度图像的时间，并将探测的时间通过FPGA在数码管上显示，如果DMD播放器播放一帧图像的时间小于等于热像仪的积分时间，则执行步骤四；如果DMD播放器播放一帧灰度图像的时间大于热像仪的积分时间，则调整热像仪的积分时间，使热像仪的积分时间大于等于DMD播放器播放一帧灰度图像的时间，然后执行步骤四；

步骤四、FPGA控制AD转换芯片对步骤一所述的热像仪采集的模拟视频信号进行模数转换，调整延时时间，调整范围从0到播放一帧图像所对应的时间，并且同时采集和存储不同延时时间所对应的模拟视频信号的强度值；

步骤五、根据步骤四中FPGA存储的模拟视频信号的强度的数值中找到最大值，将所述最大值对应的延时时间作为延时参数，并将所述延时参数对应的视频信号作为DMD播放器的外同步信号；最终实现DMD播放器的播放时间与热像仪采集图像的时间同步。

本发明的有益效果：本发明所述的DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法中通过采集热像仪的视频输出信号，经过自动相位调节后来触发DMD播放器，使得热像仪采集图像的积分时间和DMD播放图像的显示时间保持同步。同时判断DMD场景播放器的显示时间是否满足和热像仪积分时间之间的同步要求。

附图说明

图1为本发明所述的DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法中DMD播放灰度图像时序图；

图2为本发明所述的DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法中触发源时序、播放时序和采集时序示意图；

图3为本发明所述的DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法中加入延时后的触发源时序、延时、播放时序和采集时序示意图；

图4为本发明所述的DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法中装置结构的示意图；

图5为本发明所述的DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法中光电探测器及信号放大电路的原理图；

图6为本发明所述的DMD灰度景象播放器与图像采集系统的同步方法中的同步信号提取电路的原理图。

具体实施方式