本實用新型涉及到圖像處理技術領域，尤其涉及一種機載圖像處理裝置。
背景技術：
目前，機載圖像處理主要是接收多種格式的外部圖片信號，采用融合、疊加以及特殊圖像處理算法，生成飛行員能夠在特定的飛行時段認讀和處理更為直觀清晰的顯示信息?，F(xiàn)在機載圖像處理廣泛采用FPGA架構和DSP架構實現(xiàn)復雜的圖像處理算法，其中FPGA為Field－Programmable Gate Array，即現(xiàn)場可編程門陣列；DSP為Digital Signal Processing，即數(shù)字信號處理。采用FPGA處理平臺，雖然在帶寬、處理速度、實時性、與靈活性與擴展性具有優(yōu)勢，但是FPGA圖像算法開發(fā)難度大，設計邏輯資源有限，開發(fā)成本與周期長。而采用DSP處理平臺，雖然在復雜算法任務上有優(yōu)勢，但是處理速度有限，帶寬以及實時性差，圖像延遲時間長，幀率低等缺點。然而現(xiàn)在廣泛采用的FPGA+DSP的組合平臺雖然在一定程度上綜合了兩者的優(yōu)點，但是其在開發(fā)周期以及硬件成本與功耗上難以控制。
因此如何能夠提供一種低成本、低功耗、短開發(fā)周期、實時性效果好、兼容多輸入圖像并行處理的機載圖像處理裝置，成為本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供一種低成本、低功耗、短開發(fā)周期、實時性效果好、兼容多輸入圖片并行處理的機載圖像處理裝置。
本實用新型提供的機載圖像處理裝置，包括CPCI插頭、模擬圖像預處理單元、數(shù)字圖像預處理單元、圖像FPGA預處理單元、嵌入式圖像處理IC和圖像輸出顯示單元，其中：CPCI插頭與模擬圖像預處理單元和數(shù)字圖像預處理單元相連接，模擬圖像預處理單元和數(shù)字圖像預處理單元與圖像FPGA預處理單元相連接、圖像FPGA預處理單元與嵌入式圖像處理IC相連接，圖像輸出顯示單元與嵌入式圖像處理IC和CPCI插頭相連接。
優(yōu)選地，所述CPCI插頭為多路圖像輸入輸出接口，其中：作為輸入接口可接收兩路獨立的PAL和VGA模擬圖像輸入以及兩路獨立的DVI和HDMI數(shù)字圖像輸入；作為輸出接口可獨立輸出VGA模擬接口信號和DVI數(shù)字接口信號。
優(yōu)選地，所述模擬圖像預處理單元采用一片模數(shù)轉換芯片實現(xiàn)PAL和VGA模擬圖像轉化為數(shù)字圖像流。
優(yōu)選地，所述數(shù)字圖像預處理單元采用兩片解碼芯片分別將DVI和HDMI數(shù)字圖像轉化為數(shù)字圖像流。
優(yōu)選地，所述嵌入式圖像處理IC包括圖像采集驅動單元、圖像剪裁單元、圖像旋轉單元、圖像縮放單元、圖像濾波單元和圖像輸出驅動單元，圖像剪裁單元、圖像旋轉單元、圖像縮放單元、圖像濾波單元均與圖像采集驅動單元和圖像輸出驅動單元相連接。
優(yōu)選地，所述圖像輸出顯示單元包括高速數(shù)據切換器、數(shù)模轉換器和DVI編碼芯片，高速數(shù)據切換器在VGA或者DVI輸出通道中切換，切換到VGA輸出通道時，數(shù)模轉換器將嵌入式圖像處理IC輸出信號轉化為VGA模擬接口信號發(fā)送給CPCI插頭；DVI輸出通道，DVI編碼芯片將嵌入式圖像處理IC輸出信號轉化為標準DVI數(shù)字接口信號發(fā)送給CPCI插頭。
該裝置是一種低成本、低功耗、短開發(fā)周期、實時性效果好、兼容多輸入圖像并行處理的機載圖像處理的裝置，其結構簡單能實現(xiàn)機載抗惡劣環(huán)境的需求，能夠對多路圖像包括模擬與數(shù)字圖片進行處理。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的一種機載圖像處理裝置的結構框圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
參見圖1，圖1本實用新型提供的一種機載圖像處理裝置的結構框圖。
本實用新型提供的機載圖像處理裝置，包括CPCI插頭1、模擬圖像預處理單元2、數(shù)字圖像預處理單元3、圖像FPGA預處理單元4、嵌入式圖像處理IC5和圖像輸出顯示單元6。其中CPCI為Compact Peripheral Component Interconnect，即緊湊型PCI；IC為Integrated Circuit，集成電路。
CPCI插頭1與模擬圖像預處理單元2和數(shù)字圖像預處理單元3相連接，模擬圖像預處理單元2和數(shù)字圖像預處理單元3與圖像FPGA預處理單元4相連接、圖像FPGA預處理單元4與嵌入式圖像處理IC5相連接，圖像輸出顯示單元6與嵌入式圖像處理IC5和CPCI插頭1相連接。
CPCI插頭1作為多路圖像輸入的接口，將其中的接收的模擬圖像連接至模擬圖像預處理單元2、數(shù)字圖像連接至數(shù)字圖像預處理單元3，經過模擬圖像預處理單元2和數(shù)字圖像預處理單元3處理后的數(shù)字圖像流經過圖像FPGA預處理單元4，形成特定幀格式的并行數(shù)據流進入嵌入式圖像處理IC5進行圖像的算法處理，然后通過圖像輸出顯示單元6進行數(shù)模轉換或者標準化圖像顯示接口處理，最后通過CPCI插頭1輸出至底板。
該裝置是一種低成本、低功耗、短開發(fā)周期、實時性效果好、兼容多輸入圖像并行處理的機載圖像處理的裝置，其結構簡單能實現(xiàn)機載抗惡劣環(huán)境的需求，能夠對多路圖像包括模擬與數(shù)字圖片進行處理。
所述CPCI插頭1為多路圖像輸入輸出接口，其中：作為輸入接口可接收兩路獨立的PAL和VGA模擬圖像輸入以及兩路獨立的DVI和HDMI數(shù)字圖像輸入；作為輸出接口可獨立輸出VGA模擬接口信號和DVI數(shù)字接口信號，其中PAL為Phase Alteration Line，即逐行倒相；VGA為Video Graphics Array，即圖片圖形陣列；DVI為Digital Visual Interface，即數(shù)字圖片接口；HDMI為High Definition Multimedia Interface，即高清晰度多媒體接口。
模擬圖像預處理單元2采用一片模數(shù)轉換芯片實現(xiàn)PAL和VGA模擬圖像轉化為數(shù)字圖像流，并將數(shù)字化的并行圖像流數(shù)據發(fā)送給FPGA預處理單元4。
數(shù)字圖像預處理單元3采用兩片解碼芯片分別將DVI和HDMI數(shù)字圖像轉化為數(shù)字圖像流，并將數(shù)字化的并行圖像流數(shù)據發(fā)送給FPGA預處理單元4。
FPGA預處理單元4設置有FPGA和2片DDR3擴展內存，2片DDR3擴展內存分別設置在FPGA的頂部與右側，F(xiàn)PGA通過其存儲器專用I/O引腳與外部2片DDR3相連接作為圖像緩存，，F(xiàn)PGA預處理單元4將各路圖像數(shù)據進行緩存至DDR3擴展內存、并進行特定幀格式并行打包處理。然后將預處理完后的并行的圖像數(shù)據流輸入至嵌入式圖像處理IC5。
所述嵌入式圖像處理IC包括圖像采集驅動單元、圖像剪裁單元、圖像旋轉單元、圖像縮放單元、圖像濾波單元和圖像輸出驅動單元，圖像剪裁單元、圖像旋轉單元、圖像縮放單元、圖像濾波單元均與圖像采集驅動單元和圖像輸出驅動單元相連接。圖像采集驅動單元接收FPGA預處理單元4發(fā)送的圖像數(shù)據流，通過圖像剪裁單元、圖像旋轉單元、圖像縮放單元、圖像濾波單元和圖像輸出驅動單元，圖像剪裁單元、圖像旋轉單元、圖像縮放單元、圖像濾波單元對圖像完成圖像IPU裁剪、旋轉、縮放、濾波功能并將處理后的圖像通過圖像輸出驅動單元發(fā)送給圖像輸出顯示單元6。
優(yōu)選地，所述圖像輸出顯示單元6包括高速數(shù)據切換器、數(shù)模轉換器和DVI編碼芯片，高速數(shù)據切換器在VGA或者DVI輸出通道中切換，切換到VGA輸出通道時，數(shù)模轉換器將嵌入式圖像處理IC輸出信號轉化為VGA模擬接口信號發(fā)送給CPCI插頭；DVI輸出通道，DVI編碼芯片將嵌入式圖像處理IC輸出信號轉化為標準DVI數(shù)字接口信號發(fā)送給CPCI插頭1，并由CPCI插頭1輸出至底板。VGA或者DVI輸出通道輸出的圖像分辨率支持最高到1080P@60Hz。
優(yōu)選地，機載圖像處理裝置按照CPCI 3U 標準規(guī)范設計。
CPCI插頭1作為多路圖像輸入的接口，將其中的接收的模擬圖像連接至模擬圖像預處理單元2、數(shù)字圖像連接至數(shù)字圖像預處理單元3，通過模擬圖像預處理單元2和數(shù)字圖像預處理單元3對多路圖像包括模擬與數(shù)字圖片進行處理，并且圖像數(shù)據流進入FPGA預處理單元4進行預處理后，輸出至嵌入式圖像處理IC5進行圖像的復雜算法運算，由于嵌入式圖像處理IC5內含專用圖像的旋轉、縮放、壓縮、裁剪等硬核單元，完美支持嵌入式操作系統(tǒng)的靈活調用，大大的減少了開發(fā)周期與項目開發(fā)難度，同時FPGA預處理只負責簡單的接口轉換以及數(shù)據幀打包，很大程度了減輕了FPGA邏輯代碼的工作量，同時減少了嵌入式圖像處理IC5內存消耗與工作負擔，提高了系統(tǒng)的工作性能，使嵌入式圖像處理IC5工作更穩(wěn)定，因此在實用性、可靠性上更具有優(yōu)勢。
以上對本實用新型所提供的一種機載圖像處理裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。