水下高清晰成像系統(tǒng)的接口技術(shù)研究.pdf

1、高清晰成像是目前圖像信息采集的發(fā)展趨勢(shì)所在,即使在水下探測(cè)的過程中也逐漸開始應(yīng)用水下高清晰成像技術(shù)實(shí)時(shí)觀測(cè)水下遇險(xiǎn)目標(biāo)及其周圍環(huán)境狀況,并成為了水下遇險(xiǎn)目標(biāo)快速高效救助打撈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本課題來(lái)源于國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題”海上遇險(xiǎn)目標(biāo)快速接近技術(shù)”的水下目標(biāo)高清晰成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分,承擔(dān)對(duì)水下高清晰成像系統(tǒng)的接口技術(shù)研究。
　　 本課題通過比較目前主流數(shù)據(jù)傳輸接口的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況,提出了將高清串行數(shù)字接口(HD-SDI)應(yīng)用

2、于水下高清晰成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。HD-SDI作為廣播電視行業(yè)高清信號(hào)的主要傳輸接口,用來(lái)傳輸無(wú)壓縮高清晰數(shù)字視頻。首先,參照HD-SDI的實(shí)際應(yīng)用,對(duì)其所遵循SMPTE292M標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析,主要分析了數(shù)據(jù)格式、傳輸速率和數(shù)字信號(hào)的行、場(chǎng)信息等,為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ);其次,參照高清晰成像系統(tǒng),提出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,采用FPGA實(shí)現(xiàn)邏輯控制和數(shù)據(jù)處理,串行器芯片實(shí)現(xiàn)并串轉(zhuǎn)換和編碼,并對(duì)系統(tǒng)方案采用的主要模塊進(jìn)行了原理分析;第三,

3、根據(jù)系統(tǒng)要求,進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì),以課題需求為依據(jù),進(jìn)行芯片選型,完成了硬件電路的設(shè)計(jì);第四,完成了軟件實(shí)現(xiàn),采用VerilogHDL語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、串行器的并串轉(zhuǎn)換、HD-SDI信號(hào)的編碼,最終實(shí)現(xiàn)了HD-SDI信號(hào)的輸出;最后,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案可行,可以實(shí)現(xiàn)將Bayer格式圖像轉(zhuǎn)換為HD-SDI信號(hào)輸出,對(duì)高清晰成像系統(tǒng)的進(jìn)一步