(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210164086.6 (22)申请日 2022.02.22 (71)申请人 中国科学院长春光学精密机 械与物 理研究所 地址 130033 吉林省长 春市经济技 术开发 区东南湖大路38 88号 (72)发明人 梁超　沈宏海　马天翔　 (74)专利代理 机构 长春中科长光知识产权代理 事务所(普通 合伙) 22218 专利代理师 郭婷 (51)Int.Cl. H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04N 5/235(2006.01) H04N 9/31(2006.01) (54)发明名称 滑窗式高清彩色相机 (57)摘要 本发明涉及光电成像技术领域， 具体提供一 种滑窗式高清彩色相机， 包括供电模块、 探测器、 FPGA控制器、 存储器、 图像接口芯片以及通信接 口芯片； FPGA控制器用于为探测器提供驱动控制 信号， 配置所述探测器的工作参数， 接收并处理 所述探测器输出的低压差分信号图像数据， 进行 图像接收、 图像缓存、 滑窗控制、 色彩还原和白平 衡、 图像增强、 图像输出、 自动调光控制、 图像清 晰度计算以及系统控制； 使用该相机在满足光电 吊舱可见光载荷成像的基础上， 可在探测器的像 面范围内进行像素级精密 滑窗， 大大降低了多 载 荷光轴标较的难度和工作量， 在不影 响成像质量 的条件下提高稳定精度， 实现电子稳像 。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114531533 A 2022.05.24 CN 114531533 A 1.一种滑窗式高清彩色相机， 特征在于， 所述滑窗式高清彩色相机包括： 供电模块、 探 测器、 FPGA控制器、 存 储器、 图像接口芯片以及通信接口芯片； 所述供电模块用于为所述探测器、 所述FPGA控制器、 所述存储器、 所述图像接口芯片以 及所述通信接口芯片供电； 所述探测器用于接收所述FPGA控制器输出的驱动控制信号和寄存器配置信号， 并输出 光电转换后的低压 差分信号图像数据； 所述FPGA控制器用于为所述探测器提供驱动控制信号， 配置所述探测器的工作参数， 接收并处理所述探测器输出的低压差分信号图像数据， 进行图像接收、 图像缓存、 滑窗控 制、 色彩还原和白平衡、 图像增强、 图像输出、 自动调光控制、 图像清晰度计算 以及系统控 制； 所述FPGA控制器通过 所述通信接口芯片与控制端 进行通信； 所述图像接 口芯片用于将所述FPGA控制器输出的图像数据转换为Cameralink标准电 平信号进行传输； 所述通信接口芯片用于将所述FP GA控制器输入和输出的串口通信数据转换为RS422标 准电平信号进行传输 。 2.如权利要求1所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述FPGA控制器包括探测器 驱动控制模块、 图像数据接 收处理模块、 图像缓存模块、 滑 窗控制模块、 色彩还原和白平衡 模块、 图像增强模块、 图像输出模块、 自动调光控制模块、 图像清晰度计算模块以及系统控 制模块。 3.如权利要求2所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述探测器驱动控制模块用 生成所述探测器工作所需的控制信号， 根据控制端配置的工作模式对所述探测 器进行SPI 寄存器配置， 并产生同步曝光控制信号。 4.如权利要求2所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述图像数据接收处理模块 用于对所述探测器输出 的低压差分信号图像数据进行自适应位对齐、 字对齐， 完成数据校 正训练； 并将完成数据校正训练后的图像数据缓存至所述图像缓存 模块中。 5.如权利要求2所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述图像缓存模块用于将缓 存的图像数据读出并转存至所述存 储器中； 所述图像输出模块用于实现视频输出。 6.如权利要求2所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述滑窗控制模块用于读取 图像数据， 根据控制端要求的光轴指向偏移像素数计算出待输出图像数据的起始行和起始 列数， 将有效图像区域内的图像数据进 行有效标记， 在经过所述色彩还原和白平衡模块时， 仅针对有效标记的图像数据进行处 理和输出。 7.如权利要求2所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述色彩还原和白平衡模块 用于对有效标记的图像数据进 行色彩还原和白平衡处理； 所述图像增强模块用于对有效标 记的图像数据进行图像增强处 理。 8.如权利要求2所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述自动调光控制模块用于 对所述图像增强模块输出的Y通道亮度数据进行累加， 求取平均亮度值， 并与所述系统控制 模块设定的目标亮度值进行比较， 根据亮度差值大小对所述探测器进行自适应调整， 实现 自动调光控制。 9.如权利要求2所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述图像清晰度计算模块用权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114531533 A 2于对图像增强模块输出的Y通道数据进行缓存， 用于控制端的自动调焦功能。 10.如权利要求2所述的滑窗式高清彩色相机， 其特征在于， 所述系统控制模块用于构 建串口通信驱动模块， 通过所述串口通信驱动模块接 收控制端的控制指令和 参数， 并将所 述滑窗式彩色高清相机的工作状态参数发送所述控制端使用， 实现对所述滑窗式彩色高清 相机的相机控制和参数回报。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114531533 A 3