[發明專利]一種Camera Link視頻光端機

在審

• 申請號: 201410829168.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104581095A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 陳浩;盧磊;袁鑫
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: H04N7/22
• 分類號: H04N7/22;H04N7/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種Camera?Link視頻光端機，適用于彩色數字視頻信號的高質量、遠距離傳輸，并能根據用戶需求，拓展應用于視頻監控、視頻跟蹤等領域，應用于工業機器視覺檢測、航空無人機偵察吊艙等。

背景技術

在彩色數字視頻信號高質量、遠距離傳輸過程中，Camera?Link數字相機只需5對差分串行數據線就可以得到有效圖像信號、行有效信號、幀有效信號和時鐘信號而被作為視頻源廣泛使用。當Camera?Link數字相機輸出的為RGB真彩色圖像時，其每個像素的顏色深度至少為8bit，因此每個像素至少需要24bit，這樣光端機傳輸的數據量會大大增加，給光模塊的容量造成了壓力。

針對RGB真彩色圖像數據量大這一問題，后來在光端機進行視頻傳輸時選用Bayer彩色相機來代替RGB真彩色相機，Bayer彩色相機是在傳感器像元表面按照Bayer馬賽克規律增加RGB三色濾光片，每個像元只輸出R、G、B中的一種顏色，如圖1所示。因此相對于RGB真彩色圖像，Bayer彩色圖像每個像素只需要8bit，大大減少了傳輸圖像的數據量，但是這也帶來了圖像分辨率低，相鄰像元關聯度比較差，不利于人眼直接觀測和后續圖像處理等缺點。為了解決這一問題，往往都需要在上位機上通過VC++編程進行Bayer濾波運算對彩色圖像進行還原，這樣既增加了成本，也不方便將還原后的RGB真彩色圖像送給其它圖像電路板進行處理。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種CameraLink視頻光端機，在光端機接收端上直接將經過光傳輸后的Bayer彩色圖像轉換為24位RGB真彩色圖像。

本發明的技術解決方案是：一種Camera?Link視頻光端機，包括光端機發射端、光纖滑環和光端機接收端，光端機發射端和光端機接收端通過光纖滑環連接在一起；光端機發射端包括Camera?Link協議解碼模塊、FPGA模塊、時鐘模塊、串行模塊以及光模塊；Camera?Link協議解碼模塊將來自Camera?Link數字相機的5對差分串行數據信號轉換為并行的圖像數據信號、行有效信號、幀有效信號以及像素時鐘信號；FPGA模塊將有效并行的圖像數據信號提取出來送往串行模塊；時鐘模塊產生送往串行模塊所需要的時鐘信號；串行模塊將并行的有效圖像數據轉換為1對差分串行數據后送至光模塊；光模塊將串行模塊送來的1對差分串行電信號轉換為光信號后通過光纖滑環傳輸給光端機接收端；光端機接收端包括光模塊、解串模塊、FPGA模塊、時鐘模塊、存儲模塊、Camera?Link協議恢復模塊；光模塊將通過光纖滑環送來的光信號還原為1對差分串行電信號后送至解串模塊；解串模塊將1對差分串行電信號還原為并行的有效圖像數據；FPGA模塊對并行的有效圖像數據進行存儲、讀取操作、Bayer濾波運算后，連同生成的與24位RGB真彩色圖像相對應的行有效信號、幀有效信號、像素時鐘信號一并送至Camera?Link協議恢復模塊；時鐘模塊產生FPGA生成行有效信號、幀有效信號、像素時鐘信號時所需的時鐘信號源；Camera?Link協議恢復模塊將并行的圖像數據信號、行有效信號、幀有效信號、像素時鐘信號恢復為符合Camera?Link協議的5對差分串行數據信號。

所述的Camera?Link協議解碼模塊選用的型號為DS90CR286。

所述的FPGA模塊選用型號為EP3C25F256。

所述的光模塊選用型號為FTCT-1312-10I。

所述的串行模塊選用型號為TLK2711。

本發明與現有技術相比的優點在于：Camera?Link視頻光端機采用光纖滑環作為傳輸介質，可以在對相機進行任意旋轉操作的基礎上實現視頻信號的無損透明傳輸，同時Camera?Link視頻光端機在接收端增加了Bayer濾?波運算功能，使得Bayer彩色圖像經過Camera?Link視頻光端機傳輸后可以直接用于人眼觀測，視頻監控以及后續的圖像跟蹤等處理功能。

附圖說明

圖1為本發明的所使用的Bayer彩色圖像示意圖；

圖2為本發明的示意圖；

圖3為本發明的發射端組成框圖；

圖4為本發明的接收端組成框圖；

圖5為本發明的發射端原理圖；

圖6為本發明的接收端原理圖。

具體實施方式