[发明专利]激光光斑轨迹提取及显示装置与方法

权利要求书

1.激光光斑轨迹提取及显示装置，其特征在于，包括图像处理器、ADC图像模数转换器、DAC图像数模转换器、显示器、CCD传感器、存储模块；由CCD传感器输出的模拟信号经ADC图像模数转换器转换为数字信号输送至图像处理器进行图像处理，经处理的图像由DAC图像数模转换器转换为PAL或NTSC标准制式的模拟电视信号，再由显示器输出；存储模块与图像处理器连接，用于增加图像处理器的存储空间。

2.根据权利要求1所述的激光光斑轨迹提取及显示装置，其特征在于，ADC图像模数转换器采用视频解码器SAA7115芯片，用于将CCD传感器输出的模拟信号转换为BT.656格式的数字信号。

3.根据权利要求1所述的激光光斑轨迹提取及显示装置，其特征在于，DAC图像数模转换器采用视频编码芯片SAA7121，用于将图像处理器输出的数字信号转换为PAL或NTSC标准制式的模拟电视信号。

4.根据权利要求1所述的激光光斑轨迹提取及显示装置，其特征在于，处理器采用TMS320DM642图像处理器。

5.根据权利要求1所述的激光光斑轨迹提取及显示装置，其特征在于，存储模块为外扩SRAM和FLASH芯片，用于增加图像处理器的存储空间。

6.激光光斑轨迹提取及显示方法，其特征在于，包括：

1)开辟两个色差信号Cr、Cb缓冲区以及亮度信号Y的捕获、显示和临时计算缓冲区；捕获缓冲区用于接收存储一帧视频图像；临时计算缓冲区用于中间数据处理、临时计算；显示缓冲区用于存储监视器显示的数据。

2)采集光斑运动图像数据，经模数转换为BT.656格式的数字信号，将当前帧的数字信号的亮度信号Y放置在捕获缓冲区中；

3)对视频图像进行滤波和阈值分割；

4)判断是否存在光斑目标：对阈值分割后的二值化图像进行质心定位，如果存在定位值，则说明当前帧光斑目标存在，否则，当前帧光斑目标不存在；

5)质心送显示处理：将在临时缓冲区以光斑目标质心为中心的的3*3临域中的像素点灰度值全部设置为255(亮点)；

6)将处理后的当前帧图像拷贝至显示缓冲区。

7.根据权利要求6所述的激光光斑轨迹提取及显示方法，其特征在于，步骤3)中采用加权均值滤波算法进行图像滤波处理，图像选取3×3的邻域，为避免除法运算，滤波算法采用下式计算：

g(x,y)＝[f(x-1,y-1)+f(x-1,y)<<1+f(x-1,y+1)+f(x,y-1)<<1+f(x,y)<<2+f(x,y+1)<<1+f(x+1,y-1)+f(x+1,y)<<1+f(x+1,y+1)]>>4

式中，“<<”表示左移，“>>”表示右移，f(x,y)为输入至滤波器的原始图像，g(x,y)为处理后图像。