[實用新型]一種小型化高速實時圖像采編與存儲裝置

有效

• 申請號: 201520028095.8
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN204733271U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 孫海波;王曉斌;吳瑞斌;邱偉;師培峰
• 申請（專利權）人: 北京航天斯達科技有限公司;天津航天瑞萊科技有限公司;北京強度環境研究所
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/781
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 王朋

技術領域

本實用新型涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種小型化高速實時圖像采編與存儲裝置。

背景技術

近年來，在某些飛行器飛行試驗中，需要對高速圖像進行長時間采集與存儲，同時要求設備小型化、低功耗，并能夠適應高沖擊與振動環境。但是隨著高速相機的幀頻不斷提高，其輸出的數據量也不斷增大，給高速圖像的傳輸和存儲帶來很大挑戰。

目前大多數高速相機采用Camera?Link接口，常用的高速圖像采集方法是先將圖像存儲至高速相機或計算機內部的大緩存，然后再將緩存中的圖像記錄至計算機硬盤中，但是由于緩存容量的限制，這種方式只能記錄很短時間的圖像。高速圖像實時無損記錄存儲回放裝置(專利號CN?102098562B)，可以達到很高的存儲帶寬，但是體積龐大、結構復雜，依然依賴于計算機，無法實現小型化、低功耗以及抗震動、抗沖擊的要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決現有高速相機記錄的圖像時間較短，且存在體積龐大、結構復雜、可靠性低的問題，提供了一種能將Camera?Link接口高速相機輸出的圖像進行長時間高速實時采集、編碼與存儲，事后可通過千兆以太網接口將數據上傳至計算機，并且小型化、低功耗、能夠適應高沖擊與振動環境的小型化高速實時圖像采編與存儲裝置。

本實用新型是這樣實現的：

一種小型化高速實時圖像采編與存儲裝置，包括圖像采編單元和數據存儲單元；圖像采編單元的輸入端與相機連接，輸出端通過LVDS數據線與數據存儲單元的輸入端連接；數據存儲單元的輸出端與上位機連接。

如上所述的圖像采編單元包括Camera?Link接口模塊、圖像編碼模塊和LVDS數據發送模塊；Camera?Link接口模塊的輸入端與相機連接，輸出端與圖像編碼模塊的輸入端連接；圖像編碼模塊的輸出端與LVDS數據發送模塊的輸入端連接；LVDS數據發送模塊的輸入端與數據存儲單元的輸入端連接。

如上所述的圖像采編單元采用XILINX公司制造的XC6SLX45T型FPGA實現。

如上所述的數據存儲單元包括核心處理芯片、Flash配置芯片、第一緩存芯片、第二緩存芯片、轉接芯片、SATA接口固態硬盤、千兆以太網接口和備用通信端口；核心處理芯片與圖像采編單元的輸出端連接，千兆以太網接口和備用通信端口分別與上位機連接；Flash配置芯片、第一緩存芯片、第二緩存芯片、轉接芯片、千兆以太網接口和備用通信端口分別連接在核心處理芯片的外部；轉接芯片還與SATA接口固態硬盤連接。

如上所述的核心處理芯片采用XILINX公司制造的XC6SLX45T型FPGA實現；Flash配置芯片采用WINBOND公司生產的W25Q64BVF芯片實現；第一緩存芯片和第二緩存芯片均采用MICRON公司生產的MT41J64M16型DDR3SDRAM芯片實現；轉接芯片采用JMH330S芯片實現；SATA接口固態硬盤采用三星公司生產的840PRO硬盤實現；千兆以太網接口采用RJ45接口和MARVELL公司生產的88E1111芯片共同實現；備用通信端口采用RS422接口實現。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型包括圖像采編單元和數據存儲單元。本實用新型采用單塊SATA接口固態硬盤進行存儲，平均存儲速度可達90MB/s，可實現分辨率為644x484、幀率為240幀/s的長達60分鐘的圖像存儲。與以往圖像采集存儲設備相比，該圖像采編與存儲裝置具有存儲速度快、數據下載速度快、體積小、功耗低、抗沖擊、抗震動等特點，可應用于航空、航天等高速、高可靠性要求的圖像記錄領域，具有廣闊的應用前景和良好的經濟效益。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種小型化高速實時圖像采編與存儲裝置的結構圖；

圖2是本實用新型一種小型化高速實時圖像采編與存儲裝置的圖像采編單元的結構圖；

圖3是本實用新型一種小型化高速實時圖像采編與存儲裝置的數據存儲單元的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步描述。

如圖1所示，一種小型化高速實時圖像采編與存儲裝置，包括圖像采編單元和數據存儲單元。圖像采編單元的輸入端與相機連接，輸出端通過LVDS數據線與數據存儲單元的輸入端連接。數據存儲單元的輸出端與上位機連接。圖像采編單元用于采集相機發送的圖像數據，將圖像數據轉換為數據存儲單元識別的數據格式，隨后將數據發送給數據存儲單元。數據存儲單元接收圖像采編單元發送的圖像數據，將數據進行存儲，隨后將存儲后的數據發送給上位機。