[发明专利]一种多路图像融合系统及图像融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像融合系统，特别是涉及一种多路图像融合系统及图像融合方法。

背景技术

图像融合是把同一场景从不同特性、不同时间、不同分辨率传感器获得的多副图像融合成一副图像的先进图像处理技术。

近年来，随着半导体工艺的不断进步，图像传感器的分辨率越来越高，客户对图像分辨率和帧频的要求也不断提高，为了不断适应市场和实际应用的需要，一方面可以采用大面阵高分辨率图像传感器，另一方面可以将多个图像传感器拼接在一起组成一个大面阵图像传感器或者是两方面的结合。这些技术的快速发展，导致图像融合处理的数据量非常巨大，并且对于图像融合系统的处理速度和实时的图像融合效果提出了很高的要求。

目前的现有技术主要存在如下问题：

（1）多路、高分辨率图像数据传输和处理过程中，数据处理带宽低、处理速度慢，并且图像融合显示实时性差；

（2）多路图像无缝融合中的图像采集、处理与显示的时序控制精度较低；

（3）图像数据缓存机制可靠性低，容易造成图像丢帧时还原图像不完整；

（4）图像数据源的多路图像采集数不确定情况下，硬件系统结构复杂，兼容性差。

因此，迫切需要找到一种能够进行海量图像数据融合的基于可编程器件的高性能多路并行处理系统。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能够进行海量图像数据融合的基于可编程器件的高性能多路并行处理系统，解决现有技术中的数据处理带宽低、速度慢，图像显示实时性差，硬件结构复杂，兼容性差等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多路图像融合系统，其特征在于，包括：

图像数据输入接口模块，用于接收外部多路传感器输入的多路图像数据；

图像数据解压模块，用于将所述图像数据输入接口模块传输的所述多路图像数据以多路并行工作的方式进行解压；

主处理器模块，用于控制外围器件的启动和运行，并将接收到的该图像数据解压模块并行输入的多路图像数据进行图像数据融合；

系统电源模块，用于提供系统所需电源。

上述多路图像融合系统，其特征在于，还进一步包括：

图像数据存储模块，所述图像数据存储模块采用FPGA外挂大容量RAM缓存模块的方式存储所述图像数据。

上述多路图像融合系统，其特征在于，还进一步包括：

图像数据显示模块，用于所述系统主处理器模块融合拼接后的所述图像数据的显示输出。

上述所述的多路图像融合系统，其特征在于，还进一步包括：

系统程序加载模块，用于存储并加载所述系统主处理器模块的配置文件。

上述多路图像融合系统，其特征在于，所述图像数据解压模块进一步包括：多个图像数据解压子模块，多个该图像数据解压子模块并行工作，且功能相同。

上述多路图像融合系统，其特征在于，所述图像数据解压子模块选用处理芯片为专用图像解压芯片或者可编程器件。

上述多路图像融合系统，其特征在于，所述图像数据显示模块由专用的ASIC芯片来完成图像显示，该ASIC芯片控制由FPGA实现。

上述多路图像融合系统，其特征在于，所述系统主处理器模块进一步包括：

同步通信模块，用于实时监测外部多路图像数据的输入，实时启动所述图像数据输入接口模块和所述图像数据解压模块，完成同步通信；

主处理器图像数据缓存模块，作为所述主处理器内部小容量存储器以临时存放少量图像数据；

存储器控制模块，用于控制所述主处理器图像数据缓存模块将暂存的所述多路图像数据以一帧完整图像数据储存到所述图像数据存储模块，主处理器在存储多路图像数据时，将每路图像数据存储为两份，其中一份用于后续的图像融合，另一份作为备份；

图像边缘检测模块，用于对存储在所述图像数据存储模块的所述完整图像数据，进行相邻图像模块的边缘部分检测；

图像融合模块，用于将经边缘检测后的所述图像数据进行融合拼接；

图像显示控制模块，用于完成图像融合后的所述完整图像数据的格式显示控制。

上述多路图像融合系统，其特征在于，所述图像边缘检测模块和所述图像融合模块由FPGA编程实现。

上述多路图像融合系统，其特征在于，所述图像显示控制模块由FPGA编程实现，以兼容多种图像输出接口。

本发明还提供了一种多路图像融合系统的图像融合方法，所述多路图像融合系统包括图像数据接口模块、图像数据解压模块及系统主处理器模块，其特征在于，所述方法包括：