[發明專利]工業相機

在審

• 申請號: 201810909641.7
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN108696727A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 潘勝君;李文斌
• 申請（專利權）人: 杭州言曼科技有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/913;H04N5/77;H04N5/232
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種工業相機。該工業相機包括：圖像傳感器，用于采集圖像數據；可編程門陣列FPGA，用于連接圖像傳感器、多個萬兆光模塊、HDMI顯示接口以及圖形處理器GPU，進行圖像處理以及執行系統和數據管理；多個萬兆光模塊接口，通過FPGA與所述圖像傳感器連接，用于傳輸所述圖像傳感器采集或經FPGA處理過的圖像數據；圖形處理器GPU，與FPGA連接，用于對FPGA傳送過來的圖像數據進行算法加速；HDMI接口，與FPGA連接，用于對FPGA處理后的圖像數據進行圖像顯示。本發明中萬兆光接口的設計可以實現多個接口的平滑擴展，達到高帶寬的要求，通過使用光纖進行遠距離傳輸，無須中繼，降低了傳輸成本，并能夠滿足多個主機對相機的連接，獲取高帶寬圖像數據。

技術領域

本發明是關于工業相機技術領域，尤其是關于一種工業相機。

背景技術

隨著機器視覺的發展，對前端的圖像視頻采集系統要求越來越高。要求前端的工業相機輸出更高的分辨率和幀率，更高的圖像預處理能力，同時具備更大的傳輸帶寬和更遠的傳輸距離。

目前，一些半導體公司設計的很多高端圖像傳感器已經可以達到10Gbit/s以上的數據輸出，但是受限于嵌入式處理器的計算能力，不能實時完成必要的圖像預處理。同時傳統的工業相機接口設計帶寬很少能超過10Gbit/s以上的。未能發揮圖像傳感器應有的性能。

當前工業相機主要使用千兆、USB2.0、USB3.0、CoaXPress、Camera Link接口進行傳輸。其中，千兆網絡傳輸速率1000Mbps，USB2.0最快模式480Mbps，USB3.0最快模式5000Mbps，CoaXPress最快是6250Mbps。其中，USB及CoaXPress采用的是電纜傳輸模式，無法進行長距離傳輸。CoaXPress理論最遠距離也只有100米。以上接口除了CoaXPress接口，其余采用的都是單口的方式，限制了工業相機傳輸帶寬升級要求。CoaXPress接口的線纜模式，阻礙了長距離傳輸的要求。CoaXPress以及Camera Link相機一般都要使用特殊采集卡，成本極高。現有的工業相機接口的傳輸技術已經不能滿足后端數據處理對高帶寬的要求。

一般的工業相機使用的是低速多通道或者是高速單通道的接口方式，限制了多主機訪問同一個高速工業相機的帶寬要求，沒有實現高速多通道的應用要求。

同時傳統高速工業相機普遍需要對應的采集卡，在前期相機安裝調試時由于現場沒有對應采集卡，無法實時查看實際圖像視頻效果，造成部署困難。

發明內容

為了克服相關技術中存在的問題，本發明提供了一種工業相機。所述技術方案如下：

根據本發明實施例，提供了一種工業相機，所述工業相機包括：

圖像傳感器，用于采集圖像數據；

可編程門陣列FPGA用于連接GPU，圖像傳感器以及萬兆光模塊接口，進行圖像處理以及執行系統和數據管理；

多個萬兆光模塊接口，通過所述FPGA與所述圖像傳感器連接，用于傳輸所述圖像傳感器采集的圖像數據；

多個萬兆光模塊接口，通過所述FPGA與所述圖像傳感器連接，處理后的數據向一個或者多個采集卡傳輸所述圖像傳感器采集或經FPGA/GPU處理過的圖像數據，以實現工業相機單機多連；

圖形處理器GPU，與所述FPGA連接，用于對所述FPGA傳送過來的圖像數據進行復雜圖像算法的加速；

HDMI接口，與所述FPGA連接，用于對所述FPGA處理后的圖像數據進行圖像顯示。

進一步的，通過高速的PCIe接口，連接所述FPGA和所述GPU，進行圖像數據的高速傳輸，其中PCIe接口協議支持PCIe Gen4，PCIe Gen3，PCIeGen2,PCIe Gen1，通道數量支持x16，x8，x4，x2，x1。