[发明专利]一种高帧频图像采集与发送系统及方法

说明书

本发明公开了一种高帧频图像采集与发送系统及方法，该方法包括：图像采集时，两块CameraLink帧接收器组合成Dual CameraLink Full接口模式，采集不低于1000FPS帧率的图像数据；采集的图像数据通过PXIe总线传输至高速磁盘阵列，以TDMS文件格式实时存储；图像发送时，读取存储于磁盘阵列中的TDMS图像原始数据，传输至FPGA模块中的DMA FIFO；FPGA获取DMA FIFO中的数据后按照规定的时序通过FPGA模块的接口输出；定制的Dual CameraLink Full适配模块与FPGA模块输出接口相连，将数据转换后通过两个标准的CameraLink Full端口输出。本发明实现了1000FPS帧率图像的采集与存储，并通过FPAG模块开发和定制的Dual CameraLink Full适配卡实现千赫兹帧频的图像的发送，很好地满足了高帧频图像采集、存储及发送的需求。

技术领域

本发明涉及图像采集与发送技术领域，尤其涉及一种高帧频图像采集与发送系统及方法。

背景技术

在高机动目标跟踪和高速摄影领域，进行目标跟踪与识别/成像，长时间的高帧频的图像采集与发送是必要前提。而高速图像的采集、存储和发送，对于总线的传输速率要求很高，同时对于存储装置的存储速度以及图像的高速输出也提出了很大的挑战。

目前较少有集图像采集与发送于一体的系统，特别的是，市面现有的系统较少有实现1000FPS高帧频的图像发送。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种高帧频图像采集与发送系统及方法，实现高帧频的图像采集与发送，以解决高速图像目标跟踪识别和高速摄影的技术难题，并为高帧频图像跟踪器的注入式测试与开发提供验证模型。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种高帧频图像采集与发送系统，该系统包括相互连接的以下模块：便携式PXIe机箱、高性能控制器、CameraLink帧接收器、磁盘阵列、FPGA模块、DualCameraLink Full图像发送适配模块以及配套线缆；其中：

所述便携式PXIe机箱，集成高清液晶显示器、鼠标及键盘，并为各个系统模块提供安装的结构和电气平台；

所述高性能控制器，作为系统处理器，提供数据处理能力，并提供外部设备接口，外部设备接口包括USB、DP接口；

所述CameraLink帧接收器，系统中设置有两块CameraLink帧接收器，组成DualCameraLink Full接口模式，用于实现4*SDR端口的Dual CameraLink Full模式的图像采集；

所述磁盘阵列，由多块独立的磁盘组成磁盘阵列，提供可扩展的存储空间以及连续的高速读写速率；将采集到的高帧频图像数据通过PXIe总线传输至磁盘阵列，以TDMS文件格式实现高帧频图像的实时存储；

所述FPGA模块，读取存储在磁盘阵列中的TDMS文件格式的原始高帧频图像，传输至FPGA模块中的DMA FIFO，FPGA模块获取DMA FIFO中的数据后按照规定的时序通过FPGA模块的接口输出；

所述Dual CameraLink Full图像发送适配模块，为FPGA模块图像输出提供4个标准SDR26接口，即两组CameraLink Full端口，从而实现Dual CameraLink Full图像发送；

所述配套线缆，用于实现系统与图像接收端之间的接口转换和数据传输。

进一步地，本发明的所述高性能控制器中设计有图像拉伸算法；通过图像拉伸算法，在不改变存储的图像原始数据的情况下使显示的图像更加清晰可辨；

图像拉伸时，通过以下公式进行像素数据拉伸：