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)展趨勢所在,即使在水下探測的過程中也逐漸開始應(yīng)用水下高清晰成像技術(shù)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(guān)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(shù)”的水下目標高清晰成像系統(tǒng)設(shè)計部分,承擔(dān)對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,結(jié)合項目實際情況,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(yīng)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(shè)計與實現(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(shè)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(shè)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(shè)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(jié)果的分析驗證設(shè)計方案的可行性。
　　 實驗結(jié)果表明,本課題設(shè)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