1.一種基于fpga的多通道融合偏振攝像機,其特征在于,包括電源轉換電路,以及與fpga電路互聯的偏振光圖像傳感器外圍電路、外同步信號處理電路、串口轉換電路、視頻接口電路、存儲器電路、時鐘電路;所述fpga電路作為攝像機的核心處理器件,包括偏振光傳感器驅動模塊、視頻采集模塊、視頻處理模塊、同步和曝光控制模塊、串口數據編解碼模塊、參數配置及管理模塊、時鐘和復位管理模塊。
2.根據權利要求1所述的一種基于fpga的多通道融合偏振攝像機,其特征在于,所述電源轉換電路將外部電源轉換為內部電路工作所需的工作電源;所述偏振光圖像傳感器外圍電路搭載多顆偏振光灰度圖像傳感器、多顆偏振光rggb傳感器,以及保證傳感器正常工作的電路;所述外同步信號處理電路將差分或其他電平標準的外同步信號轉換成ttl電平標準,輸出至fpga電路;所述串口轉換電路將rs-422或rs-232電平與ttl電平標準進行相互轉換,實現用戶端和本系統之間的串行數據收發;所述視頻接口電路接收并行數字視頻數據并將其轉換為sdi、cameralink、cml接口格式的視頻信號輸出;所述存儲器電路包含可擦除只讀存儲器、flash存儲器芯片及其外圍電路;所述時鐘電路包含時鐘芯片及其外圍電路。
3.根據權利要求2所述的一種基于fpga的多通道融合偏振攝像機,其特征在于,所述偏振光傳感器驅動模塊將每顆偏振光傳感器中各個寄存器的配置參數編碼為i2c、spi格式的串行數據發送至偏振光圖像傳感器;所述視頻采集模塊按傳感器標稱的視頻數據格式標準對來自傳感器的原始視頻進行解碼,生成并行視頻數據輸出至視頻處理模塊;所述視頻處理模塊對并行視頻數據采用黑電平校正、多通道視頻數據合并、十字疊加/消隱算法處理,對偏振光rggb傳感器輸出的一路圖像,增加一級插值算法重構16通道可見光偏振光彩色圖像;所述同步和曝光控制模塊運行自動/手動曝光算法,用外同步信號和自動/手動曝光算法計算的時間參數控制偏振傳感器外觸發曝光,實現各傳感器獨立曝光、同步輸出;所述串口數據編解碼模塊執行用戶端和fpga之間控制指令和返回數據的編解碼;所述參數配置及管理模塊執行上電復位后的初始化參數配置、用戶修改參數的保存、恢復出廠默認參數;所述時鐘和復位管理模塊將時鐘電路輸入的主時鐘轉換為fpga內部各模塊工作所需時鐘信號,產生各偏振光傳感器、fpga內部各模塊的復位信號。
4.根據權利要求1-3所述的基于fpga的多通道融合偏振攝像機的多通道融合方法,其特征在于,該方法通過如下步驟實現:
5.根據權利要求4所述的基于fpga的多通道融合偏振攝像機的多通道融合方法,其特征在于,所述同步和曝光控制模塊中,自動/手動曝光算法和同步控制算法協同工作,所述自動/手動曝光算法的實施步驟如下:
6.根據權利要求5所述的基于fpga的多通道融合偏振攝像機的多通道融合方法,其特征在于,所述偏振光rggb傳感器原始視頻數據的插值重構算法通過視頻處理模塊完成,其實施步驟如下: