[实用新型]图像采集、传输和记录一体化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于超高速图像获取、高速运动目标分析，高速物体跟踪非接触测量的图像采集、传输和记录一体化设备。

技术背景

高分辨率高帧频成像设备广泛应用于科学研究、医疗数字影像和航天航空等领域、高速大面阵成像设备也已应用于铁路在线可视化指挥系统、爆炸力学研究、遥感遥测、弹道学研究等，成像系统不论采用高帧频还是高分辨率都对提高测量精度起着重要的作用。但是高速度、高分辨率都会使得用于传输图像数据的带宽提升，用于存储图像的磁盘空间加大。目前，对图像采集、传输和记录系统的硬件和软件结构设计，尚不见有成熟的技术方案公开。当前在市场上购买的普通图像采集、传输和记录设备一般针对的是标准视频信号，帧频为25帧/秒，分辨率只有8位、且传输距离短<100米，很难满足100～500帧/秒的高帧频、图像分辨率14～16位的高精度和远程传输的要求。

发明内容

本实用新型的目的，是要提供一种能满足多种应用领域的高速动态图像采集、远程传输和实时记录的一体化设备。

为实现上述目的，本实用新型的一体化设备含有高帧频图像信号高精度采集、光纤远程传输、实时图像记录和显示三大功能模块。

高帧频图像信号高精度采集模块中的光藕隔离器的输出端依次接高帧频成像器、信号驱动器、信号调理器、信号差分器、模数转换器，模数转换器的输出与光藕隔离器的输入端相接，同时光藕隔离器的输出又反馈到模数转换器的另一输入端，光藕隔离器的另一输入端与采集与数字化时序逻辑器、前端缓冲存储器输入端相接。

光纤远程传输模块中的高速串行通信发送端时序控制逻辑器、串行通信发送器、光电转换器的输入端相接；一条光纤传输线输入端连接光电转换器的输出端，光纤传输线的输出端连接光电转换器的输入端；光电转换器的输出端依次接串行通信接收器、串行通信接收端时序控制逻辑器。

实时图像记录和显示模块中的接收缓冲存储器、控制逻辑合成电路、图像记录显示与分析器的输入端相接，而控制逻辑合成电路的输出又反馈到接收缓冲存储器的输入端。

高帧频图像信号高精度采集模块的前端缓冲存储器与光纤远程传输模块的高速串行通信发送端时序控制逻辑器相接，光纤远程传输模块的时序控制逻辑器与实时图像记录和显示模块的接收缓冲存储器相接。

本实用新型中的高速高精度信号差分器的差分匹配输入，能抑制共模噪声，高速采样时钟差分输入和低噪声低相位抖动管理技术、模数转换器的分区隔离技术，解决了对高帧频动态图像的高速高精度AD采集。利用可编程逻辑器件控制高速串行通信器件，将数字图像和控制指令串行化，通过光电转换器件进行光纤数据传输，实现了对高帧频、高分辨率数字图像的远程传输和反馈控制。该设备在恶劣的环境下能稳定工作，能满足航空、航天等特殊领域的使用。该设备经过功能拓展，很容易发展为通用的高精度图像测试仪器。

附图说明

附图为本实用新型结构原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本实用新型的结构。

参照附图，高帧频图像信号高精度采集模块18的组成是，光藕隔离器6的输出端依次接高帧频成像器1、信号驱动器2、信号调理器3、信号差分器4、模数转换器5，模数转换器5的输出与光藕隔离器6的输入端相接，同时光藕隔离器6的输出又反馈到模数转换器5的另一输入端。光藕隔离器6的另一输出端与采集与数字化时序逻辑器7、前端缓冲存储器8输入端相接。

光纤远程传输模块19的组成是，高速串行通信发送端时序控制逻辑器9、串行通信发送器10、光电转换器11的输入端相接；一条光纤传输线输入端连接以HFBR-1119T为核心的光电转换器11的输出端，光纤传输线的输出端连接光电转换器12的输入端；以HFBR-2119T为核心的光电转换器12的输出端依次接串行通信接收器13、串行通信接收端时序控制逻辑器14。

实时图像记录和显示模块20的组成是，接收缓冲存储器15、控制逻辑合成器16、图像记录显示与分析器17的输入端相接，而控制逻辑合成电路16的输出又反馈到接收缓冲存储器15的输入端。

模块18的前端缓冲存储器8与模块19的高速串行通信发送端时序控制逻辑器9相接，模块19的时序控制逻辑器14与模块20的接收缓冲存储器15相接。