[实用新型]一种基于CPCI架构的红外图像采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种图像采集系统，尤其涉及一种基于CPCI架构的红外图像采集系统。

背景技术

红外成像检测技术作为一种非接触式无干扰的检测方法，具有隐蔽性好，抗干扰性强，能昼夜工作等特点，在军工及民用领域均得到了越来越广泛的应用。在扫描成像过程中，图像的采集和处理都是关键。目前的图像采集系统，有基于SOPC架构技术的，但它可实现的人机交互性差，同时可连接的采集接口少。目前还没有通用的基于CPCI架构的红外图像采集系统。

另外，传统的图像采集和处理平台多依托DSP芯片作为核心器件，控制图像采集、存储和运算，其特点是依靠CPU进行串行化处理，但在一些包含复杂算法和实时高流量的数字流量应用中，DSP芯片则无法满足要求。也有一些是使用DSP+FPGA架构的，但FPGA依然是作为协处理器使用，并未发挥其强大的并行处理功能。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于CPCI架构的红外图像采集系统，利用FPGA的并行处理能力，可连接多个采集接口，并采用CPCI桥片进行总线传输，成本比较低。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种基于CPCI架构的红外图像采集系统，其特征在于：采用一CPCI采集通信卡，所述CPCI采集通信卡通过多种LVDS接口及数据线与被测产品连接，所述CPCI采集通信卡通过CPCI总线与工控机连接；所述CPCI采集通信卡上设置有FPGA、DDR2，以及DS90CR216、DS92LV18和DS90LV032A三种接口芯片和 PCI9056芯片；所述DS90CR216、DS92LV18和DS90LV032A三种接口芯片分别与一种所述LVDS接口相接；所述PCI9056芯片作为桥片扩展CPCI总线；所述DDR2作为缓存使用。

各所述LVDS接口使用的数据线长达10-15m。

所述CPCI采集通信卡还设置有同步485模块和电源模块，所述同步485模块可以接收4路同步485信号，所述电源模块为板卡接入27V电源。

所述FPGA输出产品的曝光同步信号。

由于采取以上技术方案，本实用新型具有如下优点：1、以FPGA为核心完成图像采集、存储、显示，并集成高质量的数字信号，处理能力强；2、采用PCI9054的桥片，成本有所下降；3、采用DDR作为缓存，成本比较低，采购周期短。本实用型和军工类产品采用CPCI架构作为测试系统，具有连接可靠性高，抗震抗电磁效果好等优点。

附图说明

图1为本实用新型整体布局示意图。

图2为CPCI采集通信卡的结构框图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例来具体介绍。

本实用新型红外图像采集系统是基于CPCI架构而设计。如图1所示，该图像采集系统使用了CPCI采集通信卡1， CPCI采集通信卡1与被测产品2之间采用了多种LVDS接口连接（LVDS—低压差分信号），如图1中所示的LVDS1、LVDS2、LVDS3接口，且数据线长度可达10-15m可实现长线传输。CPCI采集通信卡1与工控机（或计算机）3之间采用了CPCI总线传输方式。该系统接收LVDS的视频数据，通过CPCI总线上传给工控机（计算机）3，实现图像的显示、分析和存储。CPCI采集通信卡1上具有DDR2缓存。

本实用新型重点在于CPCI采集通信卡1的结构形式上，CPCI采集通信卡1可以将来自于外界某产品的高速数字图像显示并且存储起来，并通过CPCI桥片采用总线传输的形式传输给工控机。

如图2所示，CPCI采集通信卡1上设置了FPGA、DDR2 以及DS90CR216、DS92LV18和DS90LV032A三种接口芯片和 PCI9056桥式芯片，此外还有同步485模块和电源模块。

FPGA为数字信号的采集、存储、处理的核心部件，实现传输协议，输出产品的曝光同步信号。DS90CR216、DS92LV18和DS90LV032A三种接口芯片分别对应LVDS1、LVDS2、LVDS3三种接口，三种接口不同时使用，每次对应使用一种接口即可。同步485模块可以接收4路同步485信号。PCI9056芯片作为桥片来扩展CPCI总线。DDR2作为缓冲内存使用。电源模块为板卡接入27V电源。

本实用新型硬件结构主体采用FPGA +PCI9056形式，基于FPGA和LVDS的专用芯片接收视频信号，PCI9056作为总线驱动器则实现了CPCI协议。在上述配置下，图像输入帧频可达20Hz～400Hz；图像大小可为64×64～1024×1024；像素位数≤16bit。图像输入典型参数为256×256×21bit×100Hz。