[发明专利]一种基于CMOS图像传感器的同步模拟相机

说明书

本发明属于相机模组设计领域，具体涉及一种基于CMOS图像传感器的同步模拟相机，包括图像传感器、FPGA控制芯片、通讯接口、数模转换器、外触发接口以及电源芯片；所述FPGA控制芯片包括：探测器配置模块，通过与图像传感器连接，用于初始化图像传感器的配置；探测器触发处理模块，接收外触发信号，自计数区分奇数触发或偶数触发；数据解串模块，用于对图像传感器输出的多路高速串行数据进行解串，转成并行数据，拼接产生一帧完整图像。通过探测器触发处理模块对偶数触发信号和奇数触发信号进行区分和调配，将同一帧图像拆分获得的奇偶场图像在外触发信号到来时顺序输出，实现与外触发信号同步。所有像元同时曝光开始/停止，在拍摄动态目标时无锯齿现象。

技术领域

本发明属于图像通信技术领域，具体涉及一种基于CMOS图像传感器的同步模拟相机。

背景技术

模拟相机将视频型号进行PAL制式编码，通过采用单根信号线实现视频图像长距离传输，具有连接简便的特点，在一些军用监控设备中应用广泛。传统的模拟相机设计均采用CCD作为图像传感器，配合专用的驱动芯片和模拟视频放大器实现成像功能。

传统的模拟相机将图像分为奇偶场进行传输，由于奇偶场图像分时成像，因此在拍摄动态目标或运动成像时会出现“锯齿”现象，影响图像观感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CMOS图像传感器的同步模拟相机，克服了现有技术的不足，通过探测器触发处理模块对偶数触发信号和奇数触发信号进行区分和调配，将同一帧图像拆分获得的奇偶场图像一起输出，所有像元同时曝光开始/停止，在拍摄动态目标时无锯齿现象。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种基于CMOS图像传感器的同步模拟相机，包括图像传感器、FPGA控制芯片、通讯接口、数模转换器、外触发接口以及电源芯片；

所述FPGA控制芯片包括：

探测器配置模块，通过与图像传感器连接，用于初始化图像传感器的配置；

探测器触发处理模块，接收外触发信号，自计数区分奇数触发或偶数触发；

数据解串模块，用于对图像传感器输出的多路高速串行数据进行解串，转成并行数据，拼接产生一帧完整图像；

奇偶场图像拆分模块，用于将一帧完整的图像拆分为奇数行图像和偶数行图像，其中奇数行图像作为奇场图像，偶数行图像作为偶场图像；

PLA格式数据打包模块，通过接收奇场图像和偶场图像，将奇偶场图像加上帧头帧尾信息，产生PAL制式的数字视频，并将数字视频传输至数模转换器。

进一步，所述电源芯片包括DCDC芯片和LDO芯片。

进一步，所述FPGA控制芯片的外部设置有DDR内存，所述FPGA芯片内设置有与DDR内存连接的DDR内存控制模块，用于对DDR内存的读写控制。

进一步，所述奇偶场图像拆分模块连接有调光控制模块，在手动曝光模式时，接收串口模块输出的曝光时间和增益，在自动曝光模式时，统计图像亮度信息，自动计算产生曝光时间和增益，发送给探测器配置模块。

进一步，所述调光控制模块连接有串口通讯模块，用于接收控制信息控制相机的工作模式，并反馈相机真实工作状态。

进一步，所述FPGA控制芯片的工作流程包括以下步骤：

步骤一、在相机上电后，通过探测器配置模块对图像传感器进行初始化配置；

步骤二、等待外触发信号，在外触发信号传输至探测器触发处理模块后，对触发信号合理延迟再发送给图像传感器；

步骤三、数据解串模块接收图像传感器输出的图像，并通过奇偶场图像拆分模块拆分为奇偶场图像；