[实用新型]基于相机接口标准的多路视频图像采集与传输装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种多路视频图像采集与传输装置。 

背景技术

多路视频成像系统一般搭载可见光相机、红外相机以及多光谱相机等，数据量大、传输速率高、实时性要求高、环境对精度和传输距离的影响很大，给实时数据采集、存储与传输带来了很高的要求。因此，采用稳定可靠的接口技术和方案来解决数据传输问题十分重要。相机接口标准（CameraLink）以其固有的低电压、低功耗和有利于高速传输等特点，正逐渐成为宽带高速系统设计的首选接口标准。采用这种标准后，使得数字摄像机的数据接口输出采用较少的线数、连接电缆，更容易制造，更具有通用性，而且也使得数据的传输距离比普通传输方式更远，正广泛应用在视觉系统采集与通信中。而如何利用相机接口标准实现多路视频图像信号的采集与传输是目前要解决的技术问题。 

发明内容

本实用新型提供一种基于相机接口标准的多路视频图像采集与传输装置，以解决实际应用中多路视频图像数据实时采集、存储、与传输等问题。 

本实用新型采取的技术方案是：图像采集模块与主控模块连接，主控模块分别与图像输出模块、相机通讯与控制模块连接，外围电路模块与主控模块连接； 

所述主控模块：由现场可编程逻辑单元FPGA构成，负责接收接收器传来的相机输入的图像素数据，并在其中缓存，并将该图像素数据发送给接收器，还通过相机通信模块打开或关闭各相机，还通过串口接收上位机控制指令，电源模块为其供电；

所述图像采集模块：由三路数字相机、连接器、相机接口标准数据接收器组成，按照相机接口标准接口协议要求，将相机输出的图像数据写入由FPGA构成的主控模块中缓存；

所述相机通信控制模块：由信号转换器和串口组成，主控模块通过信号转换器对相机进行外触发操作，串口接收上位机控制指令发给主控模块；

 所述图像输出模块：包括低压差分信号发送器，采集卡和显示器，利用低压差分信号发送器，将FPGA输出的TTL类型的图像数据转换成采集卡能够接收的低压差分信号，输出的数据最后由图像采集卡采集后在显示器上显示；

所述外围电路模块：包括电源电路、主控模块所需的时钟、复位电路，用以保证整个装置的工作。

本实用新型的优点是结构新颖，可同时采集多个相机的数据，并且留有额外的接口，可增加更多的相机和载荷，具有一定的可扩展性。而且同时可实现对相机工作模式的控制以及与计算机的接口通讯。由于采用相机接口标准作为主通信协议，保证了大量图像数据流快速稳定通信，而主控芯片采用现场可编辑逻辑阵列FPGA，节约了硬件资源和成本，使得整个装置具有简便、稳定、可靠、抗干扰性强等优点。 

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。 

具体实施方式

图像采集模块与主控模块连接，主控模块分别与图像输出模块、相机通讯与控制模块连接，外围电路模块与主控模块连接。 

所述主控模块：由现场可编程逻辑单元FPGA构成，负责接收接收器传来的相机输入的图像素数据，并在其中缓存，并将该图像素数据发送给接收器，还通过相机通信模块打开或关闭各相机，还通过串口接收上位机控制指令，电源模块为其供电； 

所述图像采集模块：由三路数字相机、MDR26连接器、相机接口标准CameraLink数据接收器DS90CR288组成，按照相机接口标准接口协议要求，将相机输出的图像数据写入由FPGA构成的主控模块中缓存；

所述相机通信控制模块：由信号转换器和串口组成，主控模块通过信号转换器对相机进行外触发操作，串口接收上位机控制指令发给主控模块；

 所述图像输出模块：包括低压差分信号发送器，采集卡和显示器，利用低压差分信号发送器DS90CR285，将FPGA输出的TTL类型的图像数据转换成采集卡能够接收的低压差分信号，输出的数据最后由图像采集卡采集后在显示器上显示；

所述外围电路模块：包括电源电路、主控模块所需的时钟、复位电路，用以保证整个装置的工作。

 本实用新型主控模块采用Altera公司的Cycloneiii系列FPGA， 负责完成与各个外部设备和系统内部模块的接口控制、数据缓存、传输以及相机的实时控制。图像采集模块由数字相机、MDR26连接器、DS90CR288接收器组成，其中相机包括可见光相机、红外相机以及多光谱相机等，输出的数据格式为CameraLink基本配置。CameraLink接口数字相机输出的数据是低压差分信号信号，需经DS90CR286接收器转换成TTL信号才能被FPGA处理。图像输出模块主要是低压差分信号线路发送器DS90CR285和连接器，用于将FPGA输出的TTL类型的图像数据和控制信号转换成CameraLink采集卡能够接收的低压差分信号差分信号。DS90CR285和DS90CR286是一对收发器，用来在低压差分信号和TTL信号之间的转换。DS90CR285输出的数据经由图像采集卡采集后在显示器上显示。采集卡选用满足CameraLink通信协议的采集卡。