基于相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)的多路視頻圖像采集與傳輸裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)的多路視頻圖像采集與傳輸裝置，屬于一種多路視頻圖像采集與傳輸裝置。圖像采集模塊與主控模塊連接，主控模塊分別與圖像輸出模塊、相機(jī)通訊與控制模塊連接，外圍電路模塊與主控模塊連接。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，可同時(shí)采集多個(gè)相機(jī)的數(shù)據(jù)，并且留有額外的接口，可增加更多的相機(jī)和載荷，具有一定的可擴(kuò)展性。而且同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)相機(jī)工作模式的控制以及與計(jì)算機(jī)的接口通訊。由于采用相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)作為主通信協(xié)議，保證了大量圖像數(shù)據(jù)流快速穩(wěn)定通信，節(jié)約了硬件資源和成本，使得整個(gè)裝置具有簡便、穩(wěn)定、可靠、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】基于相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)的多路視頻圖像采集與傳輸裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型屬于一種多路視頻圖像采集與傳輸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多路視頻成像系統(tǒng)一般搭載可見光相機(jī)、紅外相機(jī)以及多光譜相機(jī)等，數(shù)據(jù)量大、傳輸速率高、實(shí)時(shí)性要求高、環(huán)境對(duì)精度和傳輸距離的影響很大，給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與傳輸帶來了很高的要求。因此，采用穩(wěn)定可靠的接口技術(shù)和方案來解決數(shù)據(jù)傳輸問題十分重要。相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)(CameraLink)以其固有的低電壓、低功耗和有利于高速傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，正逐漸成為寬帶高速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首選接口標(biāo)準(zhǔn)。采用這種標(biāo)準(zhǔn)后，使得數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)據(jù)接口輸出采用較少的線數(shù)、連接電纜，更容易制造，更具有通用性，而且也使得數(shù)據(jù)的傳輸距離比普通傳輸方式更遠(yuǎn)，正廣泛應(yīng)用在視覺系統(tǒng)采集與通信中。而如何利用相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)多路視頻圖像信號(hào)的采集與傳輸是目前要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種基于相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)的多路視頻圖像采集與傳輸裝置，以解決實(shí)際應(yīng)用中多路視頻圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、與傳輸?shù)葐栴}。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:圖像采集模塊與主控模塊連接，主控模塊分別與圖像輸出模塊、相機(jī)通訊與控制模塊連接，外圍電路模塊與主控模塊連接；
[0005]所述主控模塊:由現(xiàn)場可編程邏輯單元FPGA構(gòu)成，負(fù)責(zé)接收接收器傳來的相機(jī)輸入的圖像素?cái)?shù)據(jù)，并在其中緩存，并將該圖像素?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給接收器，還通過相機(jī)通信模塊打開或關(guān)閉各相機(jī)，還通過串口接收上位機(jī)控制指令，電源模塊為其供電；
[0006]所述圖像采集模塊:由三路數(shù)字相機(jī)、連接器、相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接收器組成，按照相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議要求，將相機(jī)輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入由FPGA構(gòu)成的主控模塊中緩存；
[0007]所述相機(jī)通信控制模塊:由信號(hào)轉(zhuǎn)換器和串口組成，主控模塊通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器對(duì)相機(jī)進(jìn)行外觸發(fā)操作，串口接收上位機(jī)控制指令發(fā)給主控模塊；
[0008]所述圖像輸出模塊:包括低壓差分信號(hào)發(fā)送器，采集卡和顯示器，利用低壓差分信號(hào)發(fā)送器，將FPGA輸出的TTL類型的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成采集卡能夠接收的低壓差分信號(hào)，輸出的數(shù)據(jù)最后由圖像采集卡采集后在顯示器上顯示；
[0009]所述外圍電路模塊:包括電源電路、主控模塊所需的時(shí)鐘、復(fù)位電路,用以保證整個(gè)裝置的工作。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，可同時(shí)采集多個(gè)相機(jī)的數(shù)據(jù)，并且留有額外的接口，可增加更多的相機(jī)和載荷，具有一定的可擴(kuò)展性。而且同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)相機(jī)工作模式的控制以及與計(jì)算機(jī)的接口通訊。由于采用相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)作為主通信協(xié)議，保證了大量圖像數(shù)據(jù)流快速穩(wěn)定通信，而主控芯片采用現(xiàn)場可編輯邏輯陣列FPGA，節(jié)約了硬件資源和成本，使得整個(gè)裝置具有簡便、穩(wěn)定、可靠、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖像采集模塊與主控模塊連接，主控模塊分別與圖像輸出模塊、相機(jī)通訊與控制模塊連接，外圍電路模塊與主控模塊連接。
[0013]所述主控模塊:由現(xiàn)場可編程邏輯單元FPGA構(gòu)成，負(fù)責(zé)接收接收器傳來的相機(jī)輸入的圖像素?cái)?shù)據(jù)，并在其中緩存，并將該圖像素?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給接收器，還通過相機(jī)通信模塊打開或關(guān)閉各相機(jī)，還通過串口接收上位機(jī)控制指令，電源模塊為其供電；
[0014]所述圖像采集模塊:由三路數(shù)字相機(jī)、MDR26連接器、相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)CameraLink數(shù)據(jù)接收器DS90CR288組成，按照相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議要求，將相機(jī)輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入由FPGA構(gòu)成的主控模塊中緩存；
[0015]所述相機(jī)通信控制模塊:由信號(hào)轉(zhuǎn)換器和串口組成，主控模塊通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器對(duì)相機(jī)進(jìn)行外觸發(fā)操作，串口接收上位機(jī)控制指令發(fā)給主控模塊；
[0016]所述圖像輸出模塊:包括低壓差分信號(hào)發(fā)送器，采集卡和顯示器，利用低壓差分信號(hào)發(fā)送器DS90CR285，將FPGA輸出的TTL類型的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成采集卡能夠接收的低壓差分信號(hào)，輸出的數(shù)據(jù)最后由圖像采集卡采集后在顯示器上顯示；
[0017]所述外圍電路模塊:包括電源電路、主控模塊所需的時(shí)鐘、復(fù)位電路，用以保證整個(gè)裝置的工作。
[0018]本實(shí)用新型主控模塊采用Altera公司的Cycloneiii系列FPGA，負(fù)責(zé)完成與各個(gè)外部設(shè)備和系統(tǒng)內(nèi)部模塊的接口控制、數(shù)據(jù)緩存、傳輸以及相機(jī)的實(shí)時(shí)控制。圖像采集模塊由數(shù)字相機(jī)、MDR26連接器、DS90CR288接收器組成，其中相機(jī)包括可見光相機(jī)、紅外相機(jī)以及多光譜相機(jī)等，輸出的數(shù)據(jù)格式為CameraLink基本配置。CameraLink接口數(shù)字相機(jī)輸出的數(shù)據(jù)是低壓差分信號(hào)信號(hào)，需經(jīng)DS90CR286接收器轉(zhuǎn)換成TTL信號(hào)才能被FPGA處理。圖像輸出模塊主要是低壓差分信號(hào)線路發(fā)送器DS90CR285和連接器，用于將FPGA輸出的TTL類型的圖像數(shù)據(jù)和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成CameraLink采集卡能夠接收的低壓差分信號(hào)差分信號(hào)。DS90CR285和DS90CR286是一對(duì)收發(fā)器，用來在低壓差分信號(hào)和TTL信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。DS90CR285輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像采集卡采集后在顯示器上顯示。采集卡選用滿足CameraLink通信協(xié)議的采集卡。
【權(quán)利要求】
1.一種基于相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)的多路視頻圖像采集與傳輸裝置，其特征在于:圖像采集模塊與主控模塊連接，主控模塊分別與圖像輸出模塊、相機(jī)通訊與控制模塊連接，外圍電路模塊與主控模塊連接； 所述主控模塊:由現(xiàn)場可編程邏輯單元FPGA構(gòu)成，負(fù)責(zé)接收接收器傳來的相機(jī)輸入的圖像素?cái)?shù)據(jù)，并在其中緩存，并將該圖像素?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給接收器，還通過相機(jī)通信模塊打開或關(guān)閉各相機(jī)，還通過串口接收上位機(jī)控制指令，電源模塊為其供電； 所述圖像采集模塊:由三路數(shù)字相機(jī)、連接器、相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接收器組成，按照相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議要求,將相機(jī)輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入由FPGA構(gòu)成的主控模塊中緩存； 所述相機(jī)通信控制模塊:由信號(hào)轉(zhuǎn)換器和串口組成，主控模塊通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器對(duì)相機(jī)進(jìn)行外觸發(fā)操作，串口接收上位機(jī)控制指令發(fā)給主控模塊； 所述圖像輸出模塊:包括低壓差分信號(hào)發(fā)送器，采集卡和顯示器，利用低壓差分信號(hào)發(fā)送器，將FPGA輸出的TTL類型的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成采集卡能夠接收的低壓差分信號(hào)，輸出的數(shù)據(jù)最后由圖像采集卡采集后在顯示器上顯示； 所述外圍電路模塊:包括電源電路、主控模塊所需的時(shí)鐘、復(fù)位電路，用以保證整個(gè)裝置的工作。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK203574782SQ201320611514
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年10月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月2日
【發(fā)明者】嵇曉強(qiáng), 程揭章, 王美嬌, 白佳琦 申請(qǐng)人:長春理工大學(xué)