基于相機接口標準的多路視頻圖像采集與傳輸裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于相機接口標準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)點是結構新穎，可同時采集多個相機的數(shù)據(jù)，并且留有額外的接口，可增加更多的相機和載荷，具有一定的可擴展性。而且同時可實現(xiàn)對相機工作模式的控制以及與計算機的接口通訊。由于采用相機接口標準作為主通信協(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，使得整個裝置具有簡便、穩(wěn)定、可靠、抗干擾性強等優(yōu)點。
【專利說明】基于相機接口標準的多路視頻圖像采集與傳輸裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型屬于一種多路視頻圖像采集與傳輸裝置。
【背景技術】
[0002]多路視頻成像系統(tǒng)一般搭載可見光相機、紅外相機以及多光譜相機等，數(shù)據(jù)量大、傳輸速率高、實時性要求高、環(huán)境對精度和傳輸距離的影響很大，給實時數(shù)據(jù)采集、存儲與傳輸帶來了很高的要求。因此，采用穩(wěn)定可靠的接口技術和方案來解決數(shù)據(jù)傳輸問題十分重要。相機接口標準(CameraLink)以其固有的低電壓、低功耗和有利于高速傳輸?shù)忍攸c，正逐漸成為寬帶高速系統(tǒng)設計的首選接口標準。采用這種標準后，使得數(shù)字攝像機的數(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，正廣泛應用在視覺系統(tǒng)采集與通信中。而如何利用相機接口標準實現(xiàn)多路視頻圖像信號的采集與傳輸是目前要解決的技術問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供一種基于相機接口標準的多路視頻圖像采集與傳輸裝置，以解決實際應用中多路視頻圖像數(shù)據(jù)實時采集、存儲、與傳輸?shù)葐栴}。
[0004]本實用新型采取的技術方案是: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構成，負責接收接收器傳來的相機輸入的圖像素數(shù)據(jù)，并在其中緩存，并將該圖像素數(shù)據(jù)發(fā)送給接收器，還通過相機通信模塊打開或關閉各相機，還通過串口接收上位機控制指令，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、連接器、相機接口標準數(shù)據(jù)接收器組成，按照相機接口標準接口協(xié)議要求，將相機輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入由FPGA構成的主控模塊中緩存；
[0007]所述相機通信控制模塊:由信號轉(zhuǎn)換器和串口組成，主控模塊通過信號轉(zhuǎn)換器對相機進行外觸發(fā)操作，串口接收上位機控制指令發(fā)給主控模塊；
[0008]所述圖像輸出模塊:包括低壓差分信號發(fā)送器，采集卡和顯示器，利用低壓差分信號發(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，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、主控模塊所需的時鐘、復位電路,用以保證整個裝置的工作。
[0010]本實用新型的優(yōu)點是結構新穎，可同時采集多個相機的數(shù)據(jù)，并且留有額外的接口，可增加更多的相機和載荷，具有一定的可擴展性。而且同時可實現(xiàn)對相機工作模式的控制以及與計算機的接口通訊。由于采用相機接口標準作為主通信協(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，使得整個裝置具有簡便、穩(wěn)定、可靠、抗干擾性強等優(yōu)點。【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[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構成，負責接收接收器傳來的相機輸入的圖像素數(shù)據(jù)，并在其中緩存，并將該圖像素數(shù)據(jù)發(fā)送給接收器，還通過相機通信模塊打開或關閉各相機，還通過串口接收上位機控制指令，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、MDR26連接器、相機接口標準CameraLink數(shù)據(jù)接收器DS90CR288組成，按照相機接口標準接口協(xié)議要求，將相機輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入由FPGA構成的主控模塊中緩存；
[0015]所述相機通信控制模塊:由信號轉(zhuǎn)換器和串口組成，主控模塊通過信號轉(zhuǎn)換器對相機進行外觸發(fā)操作，串口接收上位機控制指令發(fā)給主控模塊；
[0016]所述圖像輸出模塊:包括低壓差分信號發(fā)送器，采集卡和顯示器，利用低壓差分信號發(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，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、主控模塊所需的時鐘、復位電路，用以保證整個裝置的工作。
[0018]本實用新型主控模塊采用Altera公司的Cycloneiii系列FPGA，負責完成與各個外部設備和系統(tǒng)內(nèi)部模塊的接口控制、數(shù)據(jù)緩存、傳輸以及相機的實時控制。圖像采集模塊由數(shù)字相機、MDR26連接器、DS90CR288接收器組成，其中相機包括可見光相機、紅外相機以及多光譜相機等，輸出的數(shù)據(jù)格式為CameraLink基本配置。CameraLink接口數(shù)字相機輸出的數(shù)據(jù)是低壓差分信號信號，需經(jīng)DS90CR286接收器轉(zhuǎn)換成TTL信號才能被FPGA處理。圖像輸出模塊主要是低壓差分信號線路發(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)和控制信號轉(zhuǎn)換成CameraLink采集卡能夠接收的低壓差分信號差分信號。DS90CR285和DS90CR286是一對收發(fā)器，用來在低壓差分信號和TTL信號之間的轉(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。
【權利要求】
1.一種基于相機接口標準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構成，負責接收接收器傳來的相機輸入的圖像素數(shù)據(jù)，并在其中緩存，并將該圖像素數(shù)據(jù)發(fā)送給接收器，還通過相機通信模塊打開或關閉各相機，還通過串口接收上位機控制指令，電源模塊為其供電； 所述圖像采集模塊:由三路數(shù)字相機、連接器、相機接口標準數(shù)據(jù)接收器組成，按照相機接口標準接口協(xié)議要求,將相機輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入由FPGA構成的主控模塊中緩存； 所述相機通信控制模塊:由信號轉(zhuǎn)換器和串口組成，主控模塊通過信號轉(zhuǎn)換器對相機進行外觸發(fā)操作，串口接收上位機控制指令發(fā)給主控模塊； 所述圖像輸出模塊:包括低壓差分信號發(fā)送器，采集卡和顯示器，利用低壓差分信號發(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，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、主控模塊所需的時鐘、復位電路，用以保證整個裝置的工作。
【文檔編號】H04N7/18GK203574782SQ201320611514
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月2日 優(yōu)先權日:2013年10月2日
【發(fā)明者】嵇曉強, 程揭章, 王美嬌, 白佳琦 申請人:長春理工大學