水下高清晰成像系統(tǒng)的接口技術研究.pdf

1、高清晰成像是目前圖像信息采集的發(fā)展趨勢所在,即使在水下探測的過程中也逐漸開始應用水下高清晰成像技術實時觀測水下遇險目標及其周圍環(huán)境狀況,并成為了水下遇險目標快速高效救助打撈的關鍵環(huán)節(jié)。本課題來源于國家科技支撐計劃課題”海上遇險目標快速接近技術”的水下目標高清晰成像系統(tǒng)設計部分,承擔對水下高清晰成像系統(tǒng)的接口技術研究。
　　 本課題通過比較目前主流數(shù)據(jù)傳輸接口的優(yōu)缺點,結合項目實際情況,提出了將高清串行數(shù)字接口(HD-SDI)應用

2、于水下高清晰成像系統(tǒng)的設計方案。HD-SDI作為廣播電視行業(yè)高清信號的主要傳輸接口,用來傳輸無壓縮高清晰數(shù)字視頻。首先,參照HD-SDI的實際應用,對其所遵循SMPTE292M標準進行了分析,主要分析了數(shù)據(jù)格式、傳輸速率和數(shù)字信號的行、場信息等,為系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)奠定了理論基礎;其次,參照高清晰成像系統(tǒng),提出了系統(tǒng)實現(xiàn)方案,采用FPGA實現(xiàn)邏輯控制和數(shù)據(jù)處理,串行器芯片實現(xiàn)并串轉(zhuǎn)換和編碼,并對系統(tǒng)方案采用的主要模塊進行了原理分析;第三,

3、根據(jù)系統(tǒng)要求,進行硬件電路設計,以課題需求為依據(jù),進行芯片選型,完成了硬件電路的設計;第四,完成了軟件實現(xiàn),采用VerilogHDL語言對系統(tǒng)進行模塊化設計,實現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、串行器的并串轉(zhuǎn)換、HD-SDI信號的編碼,最終實現(xiàn)了HD-SDI信號的輸出;最后,通過實驗結果的分析驗證設計方案的可行性。
　　 實驗結果表明,本課題設計的系統(tǒng)方案可行,可以實現(xiàn)將Bayer格式圖像轉(zhuǎn)換為HD-SDI信號輸出,對高清晰成像系統(tǒng)的進一步