合板為整個(gè)裝置的第三層。電源接口混合板包括外部12V電源輸入口 18，第二視頻接口 10，第一解碼芯片AD924012，第二解碼芯片TVP515013，第一電源模塊5提供2.5V電壓，第二電源模塊20提供1.5V電壓，第三電源模塊6提供3.3V電壓，第四電源模塊19提供1.1V，第五電源模塊9提供5.6V電壓，第六電源模塊15提供3.1V電壓，第七電源模塊16提供2.5V電壓，第八電源模塊8提供5V電壓，第九電源模塊11提供3.3V電壓，第十電源模塊17提供1.8V電壓，第^^一電源模塊7提供兩路6V和5V電壓。
[0020]第一、第二、第三、第四、第十一電源模塊選用開(kāi)關(guān)電源，可直接從12V電源電壓得到相應(yīng)電壓值。其中第一、第二、第三、第四通過(guò)第二接插件14與第四層進(jìn)行連接，把電源供給FPGA20。
[0021]第五、第六、第七、第八、第九電源模塊通過(guò)第一接插件4與第二層進(jìn)行連接，再通過(guò)排針2把電壓供給紅外焦平面1且選用LD0電源，能顯著降低紅外焦平面1的噪聲，提高成像質(zhì)量。第五電源模塊9選用LT1762芯片，第六電源模塊15選用LT1762芯片，第七電源模塊16選用LT1762芯片，第八電源模塊8選用LT1129芯片，第九電源模塊11選用LT1962芯片。這幾個(gè)電源模塊使用的是LD0電源，且他們輸出電壓值都小于5V，所以輸入電壓值不能太高，即不能使用12V電源27電壓直接進(jìn)行供電，所以必須要進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。
[0022]第十電源模塊選用LD0電源類(lèi)型的LT1762芯片，直接供給到第二解碼芯片TVP515013。
[0023]第^^一電源模塊7用于進(jìn)行12V到6V和5V的電壓抓換工作，再把獲得的6V和5V的電壓供給其他幾個(gè)LD0電源，選用的芯片是LT3509，LT3509是一種雙通道、降壓式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。該芯片雙路輸出700mA并各帶內(nèi)部電源開(kāi)關(guān)，具有3.6V至36V的寬電壓輸入、過(guò)壓保護(hù)等特性。轉(zhuǎn)換后5V電壓輸入給第八電源模塊8、第五電源模塊9、第六電源模塊15，轉(zhuǎn)換后6V電壓輸入給第九電源模塊11、第七電源模塊16、第十電源模塊17。
[0024]第一解碼芯片AD924012把接收到的紅外焦平面模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)第二接插件14傳給核心處理板中的FPGA20。第二解碼芯片TVP515013把從第二視頻口 10接收到的可見(jiàn)光模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)第二接插件14傳給核心處理板中的FPGA20。
[0025]結(jié)合圖5，核心處理板為整個(gè)結(jié)構(gòu)的第四層，包括FPGA20以及內(nèi)嵌于FPGA中的ARM，兩片DDR3 SDRAM模塊21，JTAG接插件模塊22，編碼AD7123模塊23，第一視頻口 24，第二接插件14 jPGA端負(fù)責(zé)對(duì)融合系統(tǒng)各個(gè)模塊的時(shí)序驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)兩路數(shù)字信號(hào)簡(jiǎn)單融合處理。ARM負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DDR3 SDRAM21中，當(dāng)兩路數(shù)字信號(hào)輸入到FPGA模塊時(shí)，ARM先把一路輸入的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在DDR3 SDRAM21中，并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。FPGA端讀取預(yù)處理的數(shù)字信號(hào)，再與另一路輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行融合處理，并制成PAL制格式的數(shù)字信號(hào)傳給編碼模塊AD712323JTAG模塊可以把軟件中編譯好的文件下載到FPGA中，實(shí)現(xiàn)硬件調(diào)試。編碼模塊AD712323把接收到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并通過(guò)第一視頻口 24連接到顯示器25上進(jìn)行顯示。通過(guò)第二接插件14與第三層進(jìn)行連接，交換數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于FPGA和ARM雙處理器的可見(jiàn)光與紅外圖像融合裝置，其特征在于，包括CCD攝像頭(26)、穩(wěn)壓電源(27)和電路板;其中， CCD攝像頭(26)用于探測(cè)可見(jiàn)光圖像； 電路板包括紅外焦平面模塊、TEC熱電制冷器模塊、電源接口混合板和核心處理板;紅外焦平面模塊用以探測(cè)紅外圖像;TEC熱電制冷器模塊用以控制紅外焦平面的工作溫度；電源接口混合板為其他部件提供工作電壓;核心處理板用以融合可見(jiàn)光圖像和紅外圖像。2.如權(quán)利要求1所述基于FPGA和ARM雙處理器的可見(jiàn)光與紅外圖像融合裝置，其特征在于，所述紅外焦平面模塊、TEC熱電制冷器模塊、電源接口混合板以及核心處理板以層疊結(jié)構(gòu)相連，紅外焦平面模塊與TEC熱電制冷器模塊通過(guò)排針連接，TEC熱電制冷器模塊、電源接口混合板以及核心處理板之間通過(guò)samtec接插件連接。3.如權(quán)利要求1所述基于FPGA和ARM雙處理器的可見(jiàn)光與紅外圖像融合裝置，其特征在于，所述電源接口混合板包括外部電源輸入口(18)、第二視頻接口(10)、第一解碼芯片(12)、第二解碼芯片(13)以及若干電源模塊;其中， 為紅外焦平面模塊提供電壓的電源模塊采用LDO電源； 第一解碼芯片(12)用于把紅外圖像的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳給核心處理板中的FPGA(20); 第二解碼芯片(13)把可見(jiàn)光圖像模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳給核心處理板中的FPGA(20)o4.如權(quán)利要求1所述基于FPGA和ARM雙處理器的可見(jiàn)光與紅外圖像融合裝置，其特征在于，所述核心處理板包括FPGA(20)、內(nèi)嵌于FPGA中的ARM、兩片DDR3SDRAM模塊(21)、編碼模塊(23)，第一視頻口(24) ;FPGA用于時(shí)序驅(qū)動(dòng)控制，并對(duì)可見(jiàn)光圖像和紅外圖像進(jìn)行融合；ARM用于將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DDR3SDRAM(21)中，當(dāng)兩路數(shù)字信號(hào)輸入到FPGA中時(shí)，ARM先把其中一路數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在DDR3SDRAM(21)中進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理;FPGA讀取預(yù)處理后的數(shù)字信號(hào)，與另一路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行融合處理，將融合后的圖像信號(hào)制成PAL制格式傳給編碼模塊(23);編碼模塊(23)將PAL制格式的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)送顯示器(25)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種基于FPGA和ARM雙處理器的可見(jiàn)光與紅外圖像融合裝置，包括CCD攝像頭、穩(wěn)壓電源和電路板；其中，CCD攝像頭用于探測(cè)可見(jiàn)光圖像；電路板包括紅外焦平面模塊、TEC熱電制冷器模塊、電源接口混合板和核心處理板；紅外焦平面模塊用以探測(cè)紅外圖像；TEC熱電制冷器模塊用以控制紅外焦平面的工作溫度；電源接口混合板為其他部件提供工作電壓；核心處理板用以融合可見(jiàn)光圖像和紅外圖像。本發(fā)明具有操作控制簡(jiǎn)便、靈活的優(yōu)點(diǎn)，提高了適應(yīng)性和穩(wěn)定性。
【IPC分類(lèi)】H04N5/225
【公開(kāi)號(hào)】CN105491272
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510873212
【發(fā)明人】劉磊, 崔民杰, 孔祥宇, 姜民
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日