權(quán)利要求書: 1.一種基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng),其特征在于,包括:第一FPGA、第二FPGA、MCU和多個采集組件;
所述多個采集組件分別輸出對應(yīng)的數(shù)字視頻流和采集組件ID;
所述第一FPGA連接所述多個采集組件,根據(jù)接收到的所述數(shù)字視頻流得到對應(yīng)的原始數(shù)據(jù);
所述MCU連接所述多個采集組件、所述第一FPGA和所述第二FPGA,接收所述采集組件ID并通過所述第二FPGA來識別所述采集組件ID,根據(jù)識別結(jié)果配置所述第一FPGA;
所述第二FPGA連接所述第一FPGA,對所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像算法處理和輸出;
所述多個采集組件的分辨率相同或不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng),其特征在于,每個所述采集組件包括紅外傳感器和AD板,所述AD板連接在所述紅外傳感器的輸出端,對所述紅外傳感器的輸出進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng),其特征在于,所述MCU與第一外掛SPIFlash連接,所述第一外掛SPIFlash中存儲有不同的配置文件,用于配置所述第一FPGA。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng),其特征在于,所述第二FPGA與第二外掛SPIFlash連接,所述第二外掛SPIFlash中存儲有多種功能算法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng),其特征在于,所述第一FPGA將不同分辨率的所述采集組件的數(shù)字視頻流按照中心填補(bǔ)四周補(bǔ)零的方式統(tǒng)一處理為第一分辨率。
6.一種基于FPGA的多傳感器識別的方法,其特征在于,包括采用權(quán)利要求1所述的基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng)進(jìn)行多傳感器識別。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于FPGA的多傳感器識別的方法,其特征在于,所述方法包括上電多傳感器識別方法和/或熱插撥多傳感器識別方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于FPGA的多傳感器識別的方法,其特征在于,所述上電多傳感器識別方法包括:啟動MCU、主動加載第二FPGA;
MCU獲取采集組件ID,通過總線與第二FPGA通信,識別出對應(yīng)的紅外傳感器;
MCU根據(jù)識別結(jié)果配置第一FPGA后啟動第一FPGA;
MCU釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于FPGA的多傳感器識別的方法,其特征在于,所述熱插撥多傳感器識別方法包括:采集組件斷開;
MCU產(chǎn)生第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號,第一FPGA和第二FPGA進(jìn)入復(fù)位狀態(tài);
采集組件介入;
MCU獲取采集組件ID,通過總線與第二FPGA通信,識別出對應(yīng)的紅外傳感器,判斷是否發(fā)生變化;
若判斷結(jié)果為發(fā)生變化,則MCU配置第一FPGA后啟動第一FPGA,并廣播識別結(jié)果,MCU釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號,若判斷結(jié)果為未發(fā)生變化,則MCU直接釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于FPGA的多傳感器識別的方法,其特征在于,所述第一FPGA將不同分辨率的所述采集組件的數(shù)字視頻流按照中心填補(bǔ)四周補(bǔ)零的方式統(tǒng)一處理為第一分辨率。
說明書: 基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng)和方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及紅外熱像儀領(lǐng)域,具體地,涉及一種基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng)和方法。背景技術(shù)[0002] 紅外熱像儀是一種利用紅外熱成像技術(shù),通過對標(biāo)的物的紅外輻射探測,并加以信號處理、光電轉(zhuǎn)換等手段,將標(biāo)的物的溫度分布的圖像轉(zhuǎn)換成可視圖像的設(shè)備。[0003] 如圖1和圖2所示,紅外熱像儀機(jī)芯組件包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計部分。[0004] 紅外熱像儀的硬件包括紅外傳感器板,AD板,F(xiàn)PGA圖像處理板。工作原理是CCD紅外傳感器經(jīng)過AD板輸出數(shù)字視頻流,然后進(jìn)入FPGA圖像處理板完成圖像算法處理并進(jìn)行后端顯示。紅外熱像儀軟件設(shè)計主要包括紅外AD采樣程序,紅外FPGA圖像處理算法移植。具體為FPGA邏輯代碼+ARMlinux代碼開發(fā)。針對不同的分辨率會設(shè)計不同硬件板卡和軟件方案;例如640*512的分辨率,1280*1024分辨率。[0005] 這樣的做法的結(jié)果是不同型號的紅外熱像儀都會有不用的硬件板塊和軟件方案,硬件成本高,軟件開發(fā)及維護(hù)復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng)和方法。[0007] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng),包括:第一FPGA、第二FPGA、MCU和多個采集組件;[0008] 所述多個采集組件分別輸出對應(yīng)的數(shù)字視頻流和采集組件ID;[0009] 所述第一FPGA連接所述多個采集組件,根據(jù)接收到的所述數(shù)字視頻流得到對應(yīng)的原始數(shù)據(jù);[0010] 所述MCU連接所述多個采集組件、所述第一FPGA和所述第二FPGA,接收所述采集組件ID并通過所述第二FPGA來識別所述采集組件ID,根據(jù)識別結(jié)果配置所述第一FPGA;[0011] 所述第二FPGA連接所述所述第一FPGA,對所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像算法處理和輸出;[0012] 所述多個采集組件的分辨率相同或不同。[0013] 優(yōu)選地,每個所述采集組件包括紅外傳感器和AD板,所述AD板連接在所述紅外傳感器的輸出端,對所述紅外傳感器的輸出進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。[0014] 優(yōu)選地,所述MCU與第一外掛SPIFlash連接,所述第一外掛SPIFlash中存儲有不同的配置文件,用于配置所述第一FPGA。[0015] 優(yōu)選地,所述第二FPGA與第二外掛SPIFlash連接,所述第二外掛SPIFlash中存儲有多種功能算法。[0016] 優(yōu)選地,所述第一FPGA將不同分辨率的所述采集組件的數(shù)字視頻流按照中心填補(bǔ)四周補(bǔ)零的方式統(tǒng)一處理為第一分辨率。[0017] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于FPGA的多傳感器識別的方法,包括采用上述的基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng)進(jìn)行多傳感器識別。[0018] 優(yōu)選地,所述方法包括上電多傳感器識別方法和/或熱插撥多傳感器識別方法。[0019] 優(yōu)選地,所述上電多傳感器識別方法包括:[0020] 啟動MCU、主動加載第二FPGA;[0021] MCU獲取采集組件ID,通過總線與第二FPGA通信,識別出對應(yīng)的紅外傳感器;[0022] MCU根據(jù)識別結(jié)果配置第一FPGA后啟動第一FPGA;[0023] MCU釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號。[0024] 優(yōu)選地,所述熱插撥多傳感器識別方法包括:[0025] 采集組件斷開;[0026] MCU產(chǎn)生第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號,第一FPGA和第二FPGA進(jìn)入復(fù)位狀態(tài);[0027] 采集組件介入;[0028] MCU獲取采集組件ID,通過總線與第二FPGA通信,識別出對應(yīng)的紅外傳感器,判斷是否發(fā)生變化;[0029] 若判斷結(jié)果為發(fā)生變化,則MCU配置第一FPGA后啟動第一FPGA,并廣播識別結(jié)果,MCU釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號,若判斷結(jié)果為未發(fā)生變化,則MCU直接釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號。[0030] 優(yōu)選地,所述第一FPGA將不同分辨率的所述采集組件的數(shù)字視頻流按照中心填補(bǔ)四周補(bǔ)零的方式統(tǒng)一處理為第一分辨率。[0031] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:[0032] 1、針對不用的分辨率的紅外熱像儀,提出了一種硬件架構(gòu),節(jié)省硬件成本以及研發(fā)成本;[0033] 2、軟件上可以歸一化,版本統(tǒng)一,減少軟件開發(fā)成本;[0034] 3、支持多傳感器識別。附圖說明[0035] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:[0036] 圖1為傳統(tǒng)紅外熱像儀的硬件框圖;[0037] 圖2為傳統(tǒng)紅外熱像儀的軟件框圖;[0038] 圖3為本發(fā)明的硬件框圖;[0039] 圖4為上電多傳感器識別流程圖;[0040] 圖5為熱插撥多傳感器識別流程圖;[0041] 圖6為本發(fā)明的軟件原理圖。具體實施方式[0042] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。[0043] 如圖3所示,紅外傳感器經(jīng)過AD板后將數(shù)字視頻流輸出至第一FPGA(例如采用低端FPGA
芯片)。第一FPGA完成紅外傳感器的數(shù)字視頻流接收,得到不同分辨率的原始數(shù)據(jù)。第二FPGA(例如采用中高端的FPGA芯片)主要實現(xiàn)算法功能以及圖像顯示功能。MCU完成第一FPGA的被動加載。[0044] 由于紅外傳感器類型不同,圖像分辨率不同,需要重新加載第一FPGA的固件。第一FPGA板能實現(xiàn)多傳感器識別功能,需針對不同的紅外傳感器,編譯出多個固件版本;mcu主要用來完成對第一FPGA的被動加載,通過I2C識別不同的傳感器,根據(jù)傳感器類型sensor_id,從外掛SPIFlash中獲取不同的配置文件,然后完成對第一FPGA的SlaveSelectMAP加載;第二FPGA完成圖像算法處理以及視頻接口輸出功能;基于上述,本發(fā)明采用2片F(xiàn)PGA和一片MCU的硬件方案。[0045] 實現(xiàn)多傳感器識別的工作,分為上電支持和熱插拔識別兩種情形。[0046] 如圖4所示,上電多傳感器識別方法包括:[0047] 啟動MCU、主動加載第二FPGA。[0048] MCU獲取采集組件ID,通過總線與第二FPGA通信,識別出對應(yīng)的紅外傳感器。[0049] MCU根據(jù)識別結(jié)果配置第一FPGA后啟動第一FPGA。[0050] MCU釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號。[0051] 如圖5所示,熱插撥多傳感器識別方法包括:[0052] 采集組件斷開。[0053] MCU產(chǎn)生第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號,第一FPGA和第二FPGA進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。[0054] 采集組件介入。[0055] MCU獲取采集組件ID,通過總線與第二FPGA通信,識別出對應(yīng)的紅外傳感器,判斷是否發(fā)生變化。[0056] 若判斷結(jié)果為發(fā)生變化,則MCU配置第一FPGA后啟動第一FPGA,并廣播識別結(jié)果,MCU釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號,若判斷結(jié)果為未發(fā)生變化,則MCU直接釋放第一FPGA和第二FPGA算法部分的復(fù)位信號。[0057] 如圖6所示,第一FPGA的邏輯設(shè)計完成各種類型的傳感器配置,同時將不同分辨率的圖像數(shù)據(jù)按照中心填充四周補(bǔ)零的方式統(tǒng)一處理成1024*1080的分辨率,這樣做的好處,第二FPGA的軟件代碼統(tǒng)一化,不再需要支持各種分辨率。[0058] 以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下,本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。
聲明:
“基于FPGA的多傳感器識別的紅熱像儀系統(tǒng)和方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)