[实用新型]一种新型红外成像技术的图像采集处理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于红外成像技术的具体应用，尤其涉及一种新型红外成像技术的图像采集处理系统。

背景技术

红外成像仪最早是为了军事目的而研发的，经过这么多年发展，红外热像仪已经被广泛的应用于民用市场。在军用领域，红外热像仪被广泛的应用于海、路、空三军，例如目标识别、精确制导、夜间侦察监视等等。在民用领域，随着红外热像仪的生产成本的降低，在医疗、电力、工业、消防等方面都发挥着重要作用，例如电路板故障检测、电路故障排查等，它能找到一些用常规方法无法找到的缺陷与错误，因而能够降低成本，增加产品的合格率，对人们的日常生产生活起到很大的推动作用。

红外热像仪的发展前景非常广阔，应用非常广泛，但国内市场一直被西方外国公司所垄断，仅向中国提供中低端产品，高端产品属于禁运，而且价格昂贵。随着MEMS技术的发展，一种基于光力学效应的非制冷红外成像技术在中国诞生，与传统的制冷型红外成像技术相比，它具有低功耗、小型化、高分辨率、低成本和非制冷的优势。在我国基于MEMS的光读出非制冷红外成像技术起步相对较晚，但国家投入了大量人力物力，并且取得了一定的进展。1995年，中国科学院长春光学精密机械研究所利用微机械加工技术研制成功了线列32元、128元硅微测热辐射计阵列，NETD为300Mk，存储时间为1ms。2003年，中国科技大学与中科院微电子所合作，利用刀口滤波的方法得到了200℃物体的红外热像，其温度分辨率为7K。2006年，它们已经能够得到室温下物体的红外热像。并与2007年得到60m人体的运动图像。基于上述背景，该实用新型提供了一种具有高灵敏度、处理速度快、高可靠性、体积小、低成本等特点的用于非制冷红外成像的图像采集处理模块，对于国产红外热像仪核心芯片最终成为产品走向市场，有相当明显的推进作用。

实用新型内容

针对国内红外热像仪图像采集与处理系统灵敏度较低处理速度较慢的实际情况，本实用新型的目的在于，提供一种用于非制冷红外成像的具有高灵敏度、处理速度快、高可靠性、体积小、低成本等特点的图像采集处理系统。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：

一种新型红外成像技术的图像采集处理系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像处理模块、图像网络传输模块、软件驱动模块；所述的图像采集模块以图像采集芯片作为红外图像传感器，进行实时红外图像采集；所述的图像处理模块通过TMS320DM642 DSP芯片上提供的视频口对采集到的图像信号进行处理，所述的图像网络传输模块利用TMS320DM642芯片上集成的EMAC控制器和Inter公司的PHY芯片LXT971A完成图像的实时网络传输；所述的软件驱动模块基于TI的DSP/BIOS实时多任务操作系统，完成图像采集、图像处理和网络初始化任务，同时在网络初始化任务中又动态建立了网络发送任务，用以发送视频数据，完成上位机的接收。

具体的，当成像物体的红外图像照射在图像采集模块的CMOS上时，CMOS将采集到的红外图像数据传输到图像处理模块，经过TMS320DM642 DSP芯片的VP口FIFO，由EDMA存储在SDRAM芯片中，然后TMS320DM642 DSP芯片对存储在SDRAM芯片中的图像进行处理，处理完成后经过EMAC接口，利用图像网络传输模块发送给上位机，然后上位机完成图像的显示与存储，同时视频采集模块再采集新的视频帧，进行下一轮的处理，与此同时，上述过程都在软件驱动模块的控制之下完成。

在该图像采集处理系统中，所述的图像采集模块以Micron公司的MT9P031 CMOS图像采集芯片作为红外图像传感器；所述的图像采集芯片自带ADC，输出为12位RAW视频模式，在RAW模式下，MT9P031通过内部寄存器提供同步的设置LINE_VALID信号和TMS320DM642的VPxCTL0相连，给TMS320DM642提供行同步信号，控制其工作方式。