本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體是指一種高精度圖像數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，圖像采集儲(chǔ)存系統(tǒng)作為一種常規(guī)的外界場(chǎng)景信息獲取手段，已經(jīng)在軍事、民用的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。圖像采集儲(chǔ)存的過(guò)程中通常需要將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行儲(chǔ)存，然而現(xiàn)有的圖像采集儲(chǔ)存系統(tǒng)將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換速率較慢，從而降低數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的圖像采集儲(chǔ)存系統(tǒng)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)時(shí)的轉(zhuǎn)換速率慢，降低數(shù)據(jù)儲(chǔ)存速度的缺陷，提供一種高精度圖像數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案現(xiàn)實(shí)：一種高精度圖像數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存系統(tǒng)，主要由單片機(jī)，分別與單片機(jī)相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、儲(chǔ)存器以及顯示器，與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接的信號(hào)處理單元，以及與信號(hào)處理單元相連接的信號(hào)采集器組成；所述信號(hào)處理單元由處理芯片U，三極管VT2，正極經(jīng)電阻R13后與處理芯片U的V-管腳相連接、負(fù)極接-12V電壓的電容C10，串接在處理芯片U的+IN2管腳和OUT2管腳之間的電阻R12，N極與處理芯片U的OUT1管腳相連接、P極與處理芯片U的-IN1管腳相連接的二極管D7，負(fù)極與處理芯片U的V+管腳相連接、正極接+12V電壓的電容C9，N極與處理芯片U的-IN2管腳相連接、P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接的二極管D6，串接在三極管VT2的集電極和處理芯片U的+IN1管腳之間的電阻R11，N極與三極管VT2的集電極相連接、P極與二極管D6的P極相連接的二極管D5，正極與處理芯片U的+IN1管腳相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R10后接地的電容C8，一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接、另一端經(jīng)電阻R10后與電容C8的負(fù)極相連接的電阻R7，同時(shí)與處理芯片U的OUT1管腳和OUT2管腳相連接的采樣保持放大電路，同時(shí)與三極管VT2的基極和電容C8的負(fù)極相連接的信號(hào)調(diào)理電路，以及與信號(hào)調(diào)理電路相連接的電壓跟隨電路組成；所述電容C10的負(fù)極還與信號(hào)調(diào)理電路相連接；所述采樣保持放大電路由緩沖放大電路，與緩沖放大電路相連接的保持電路組成。

進(jìn)一步的，所述緩沖放大電路由放大器P5，放大器P6，正極與放大器P5的正極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R18后與放大器P5的輸出端相連接的電容C11，正極與放大器P5的輸出端相連接、負(fù)極與放大器P6的輸出端相連接的電容C12，串接在放大器P6的負(fù)極和輸出端之間的電阻R16，P極與放大器P5的負(fù)極相連接、N極經(jīng)電阻R15后與放大器P6的正極相連接的二極管D8，以及一端與放大器P5的負(fù)極相連接、另一端接地的電阻R14組成；所述放大器P5的負(fù)極與處理芯片U的OUT1管腳相連接、其輸出端則與保持電路相連接；二極管D8的N極與處理芯片U的OUT2管腳相連接；所述放大器P6的輸出端與保持電路相連接；所述保持電路由場(chǎng)效應(yīng)管MOS，三極管VT3，串接在三極管VT3的基極和集電極之間的電阻R19，N極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接、P極經(jīng)二極管D10后接地的二極管D9，P極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連接、N極經(jīng)電阻R17后與放大器P6的輸出端相連接的二極管D11，以及串接在場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極和二極管D11的N極之間的電阻R20組成；所述場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極與放大器P5的輸出端相連接、其源極與三極管VT3的發(fā)射極相連接；所述三極管VT3的集電極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接、其發(fā)射極與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接。

所述信號(hào)調(diào)理電路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，串接在放大器P1的負(fù)極和輸出端之間的電阻R4，正極與放大器P2的負(fù)極相連接、負(fù)極與放大器P3的負(fù)極相連接的電容C4，負(fù)極與放大器P3的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R5后與放大器P2的輸出端相連接的電容C5，P極與放大器P3的正極相連接、N極與電容C5的正極相連接的二極管D3，正極與三極管VT2的基極相連接、負(fù)極與放大器P4的正極相連接的電容C6，P極與放大器P2的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R8后與放大器P4的輸出端相連接的二極管D4，正極與放大器P4的負(fù)極相連接、負(fù)極接地的電容C7，串接在放大器在P3的輸出端和電容C7的負(fù)極之間的電阻R6，以及串接在電容C7的負(fù)極和電容C10的負(fù)極之間的電阻R9組成；所述放大器P1的正極與電壓跟隨電路相連接、其輸出端則與放大器P2的輸出端相連接；所述放大器P2的正極和負(fù)極均與電壓跟隨電路相連接；所述放大器P4的輸出端與電容C8的負(fù)極相連接。

所述電壓跟隨電路由三極管VT1，負(fù)極與三極管VT1的基極相連接、正極與信號(hào)采集器相連接的電容C1，P極接地、N極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的發(fā)射極相連接的二極管D1，負(fù)極與二極管D1的P極相連接、正極經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的發(fā)射極相連接的電容C2，負(fù)極與二極管D1的P極相連接、正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT1的發(fā)射極相連接的電容C3，以及N極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、P極與三極管VT1的集電極相連接的二極管D2組成；所述三極管VT1的集電極與放大器P1的正極相連接；所述電容C3的正極與放大器P2的正極相連接，電容C2的正極則與放大器P2的負(fù)極相連接。

所述處理芯片U為OPA2604集成芯片。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明可以對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理，使模數(shù)轉(zhuǎn)換單元能夠更快的將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，從而提高數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的速度。

(2)本發(fā)明的信號(hào)處理單元可以對(duì)模擬信號(hào)的幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬信號(hào)的幅值更加穩(wěn)定，同時(shí)，還可以將模擬信號(hào)適配到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的采集范圍，從而使模數(shù)轉(zhuǎn)換單元能夠更好的將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；通過(guò)信號(hào)處理單元對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理，本發(fā)明與傳統(tǒng)的圖像采集儲(chǔ)存系統(tǒng)相比，其模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換速率提升了50％，從而大幅提高了數(shù)據(jù)儲(chǔ)存速度。

(3)本發(fā)明可以對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理，使模擬信號(hào)在轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程中保持穩(wěn)定，提高確保了信號(hào)的轉(zhuǎn)換精度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的信號(hào)處理單元的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明主要由單片機(jī)，分別與單片機(jī)相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、儲(chǔ)存器以及顯示器，與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接的信號(hào)處理單元，以及與信號(hào)處理單元相連接的信號(hào)采集器組成。

其中信號(hào)采集器用于采集現(xiàn)場(chǎng)的圖像信號(hào)，其采用現(xiàn)有的攝像機(jī)即可。信號(hào)處理單元用于對(duì)信號(hào)采集器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行處理，從而使模數(shù)轉(zhuǎn)換單元能夠更好的對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，其采用ADS8515模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，該ADS8515模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的VIN管腳與信號(hào)處理單元相連接。該單片機(jī)則實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的緩存、讀/寫(xiě)控制、時(shí)鐘、輸出使能以及對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行控制，其采用C8051F360單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該C8051F360單片機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)總線分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和儲(chǔ)存器相連接。該儲(chǔ)存器采用K9K8G08U0M型Flash儲(chǔ)存器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

工作時(shí)，該信號(hào)采集器采集現(xiàn)場(chǎng)的圖像信號(hào)，并將該模擬信號(hào)傳輸給信號(hào)處理單元，該信號(hào)處理單元對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理后傳輸給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，由于模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理單元的處理，該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元可以快速的將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳輸給單片機(jī)，最后單片機(jī)將數(shù)字信號(hào)輸送給儲(chǔ)存器儲(chǔ)存，并通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，如圖2所示，所述信號(hào)處理單元由處理芯片U，三極管VT2，正極經(jīng)電阻R13后與處理芯片U的V-管腳相連接、負(fù)極接-12V電壓的電容C10，串接在處理芯片U的+IN2管腳和OUT2管腳之間的電阻R12，N極與處理芯片U的OUT1管腳相連接、P極與處理芯片U的-IN1管腳相連接的二極管D7，負(fù)極與處理芯片U的V+管腳相連接、正極接+12V電壓的電容C9，N極與處理芯片U的-IN2管腳相連接、P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接的二極管D6，串接在三極管VT2的集電極和處理芯片U的+IN1管腳之間的電阻R11，N極與三極管VT2的集電極相連接、P極與二極管D6的P極相連接的二極管D5，正極與處理芯片U的+IN1管腳相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R10后接地的電容C8，一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接、另一端經(jīng)電阻R10后與電容C8的負(fù)極相連接的電阻R7，同時(shí)與處理芯片U的OUT1管腳和OUT2管腳相連接的采樣保持放大電路，同時(shí)與三極管VT2的基極和電容C8的負(fù)極相連接的信號(hào)調(diào)理電路，以及與信號(hào)調(diào)理電路相連接的電壓跟隨電路組成。所述電容C10的負(fù)極還與信號(hào)調(diào)理電路相連接。

其中，該處理芯片U與外圍的三極管VT2，二極管D6，二極管D5，電阻R11，電阻R7以及電阻R10組成適配電路，該適配電路可以將模擬信號(hào)適配到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的采集范圍，以便模數(shù)轉(zhuǎn)換單元可以更好的對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采集和處理。該處理芯片U優(yōu)選OPA2604集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。

該信號(hào)調(diào)理電路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，放大器P4，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R8，電阻R9，電容C4，電容C5，電容C7，二極管D3以及二極管D4組成。

連接時(shí)，電阻R4串接在放大器P1的負(fù)極和輸出端之間。電容C4正極與放大器P2的負(fù)極相連接，負(fù)極與放大器P3的負(fù)極相連接。電容C5的負(fù)極與放大器P3的輸出端相連接，正極經(jīng)電阻R5后與放大器P2的輸出端相連接。二極管D3的P極與放大器P3的正極相連接，N極與電容C5的正極相連接。電容C6的正極與三極管VT2的基極相連接，負(fù)極與放大器P4的正極相連接。二極管D4的P極與放大器P2的輸出端相連接，N極經(jīng)電阻R8后與放大器P4的輸出端相連接。電容C7的正極與放大器P4的負(fù)極相連接，負(fù)極接地。電阻R6串接在放大器在P3的輸出端和電容C7的負(fù)極之間。電阻R9串接在電容C7的負(fù)極和電容C10的負(fù)極之間。所述放大器P1的正極與電壓跟隨電路相連接，其輸出端則與放大器P2的輸出端相連接。所述放大器P2的正極和負(fù)極均與電壓跟隨電路相連接。所述放大器P4的輸出端與電容C8的負(fù)極相連接。該信號(hào)調(diào)理電路可以對(duì)模擬信號(hào)的幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬信號(hào)的幅值更加穩(wěn)定，方便模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理。

該電壓跟隨電路由三極管VT1，電阻R1，電阻R2，電阻R3，二極管D1，二極管D2，電容C1，電容C2以及電容C3組成。

連接時(shí)，電容C1的負(fù)極與三極管VT1的基極相連接，正極與信號(hào)采集器相連接。二極管D1的P極接地，N極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的發(fā)射極相連接。電容C2的負(fù)極與二極管D1的P極相連接，正極經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的發(fā)射極相連接。電容C3的負(fù)極與二極管D1的P極相連接，正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT1的發(fā)射極相連接。二極管D2的N極與三極管VT1的發(fā)射極相連接，P極與三極管VT1的集電極相連接。所述三極管VT1的集電極與放大器P1的正極相連接。所述電容C3的正極與放大器P2的正極相連接，電容C2的正極則與放大器P2的負(fù)極相連接。該電壓跟隨電路可以減小信號(hào)源級(jí)與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元之間的干擾，從而使輸出的模擬信號(hào)隨輸入的模擬信號(hào)變化而變化。

另外，該采樣保持放大電路由緩沖放大電路，與緩沖放大電路相連接的保持電路組成。

其中，所述緩沖放大電路由放大器P5，放大器P6，正極與放大器P5的正極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R18后與放大器P5的輸出端相連接的電容C11，正極與放大器P5的輸出端相連接、負(fù)極與放大器P6的輸出端相連接的電容C12，串接在放大器P6的負(fù)極和輸出端之間的電阻R16，P極與放大器P5的負(fù)極相連接、N極經(jīng)電阻R15后與放大器P6的正極相連接的二極管D8，以及一端與放大器P5的負(fù)極相連接、另一端接地的電阻R14組成。所述放大器P5的負(fù)極與處理芯片U的OUT1管腳相連接、其輸出端則與保持電路相連接。二極管D8的N極與處理芯片U的OUT2管腳相連接。所述放大器P6的輸出端與保持電路相連接。

該保持電路由場(chǎng)效應(yīng)管MOS，三極管VT3，電阻R17，電阻R19，電阻R20，二極管D9，二極管D10以及二極管D11組成。

連接時(shí)，電阻R19串接在三極管VT3的基極和集電極之間。二極管D9的N極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接，P極經(jīng)二極管D10后接地。二極管D11的P極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連接，N極經(jīng)電阻R17后與放大器P6的輸出端相連接。電阻R20串接在場(chǎng)效應(yīng)管MOS的源極和二極管D11的N極之間。所述場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極與放大器P5的輸出端相連接，其源極與三極管VT3的發(fā)射極相連接。所述三極管VT3的集電極與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極相連接，其發(fā)射極與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接。

該采樣保持放大電路可以對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理，使模擬信號(hào)在轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程中保持穩(wěn)定，提高確保了信號(hào)的轉(zhuǎn)換精度。

該信號(hào)處理單元可以對(duì)模擬信號(hào)的幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬信號(hào)的幅值更加穩(wěn)定，同時(shí)，還可以將模擬信號(hào)適配到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的采集范圍，從而使模數(shù)轉(zhuǎn)換單元能夠更好的將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。通過(guò)信號(hào)處理單元對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理，本發(fā)明與傳統(tǒng)的圖像采集儲(chǔ)存系統(tǒng)相比，其模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換速率提升了50％，從而大幅提高了數(shù)據(jù)儲(chǔ)存速度。

如上所述，便可很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。