[發明專利]一種高精度同步測試相機幀信號的方法及其電路系統

在審

• 申請號: 201910249375.4
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110062223A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 張永康;陳二瑞;田雁;許朝暉;梁冬生;李翔偉;張勉知
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N5/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

1.一種高精度同步測試相機幀信號的方法，針對LVDS接口相機的視頻幀信號，其特征在于，包括以下步驟：

將LVDS格式的幀信號轉換為TTL信號；

利用10MHZ量級的時鐘晶振源，根據時統終端產生的秒脈沖信號進行周期性的清零并開始計數；

當TTL信號上升沿或下降沿到來時，通過獲取并鎖住該時刻的計數值，得出當前秒脈沖周期內精確到0.1μm量級的計數時間；同時，通過獲取并鎖住時統終端產生的串行時間碼，換算得到以秒為單位的秒信號時間；

將所述0.1μm量級的計數時間和以秒為單位的秒信號時間疊加在一起，即為該時刻幀信號的同步時間，該同步時間以秒為單位且精確到0.1μm量級。

2.一種高精度同步測試相機幀信號的方法，針對HDI-SDI接口相機的視頻信號，其特征在于，包括以下步驟：

對HDI-SDI視頻信號作均衡處理；將均衡處理后的HDI-SDI視頻信號轉換為串行信號；

基于串行信號解算出HDI-SDI視頻的幀信號，并進一步轉換為TTL信號；

利用10MHZ量級的時鐘晶振源，根據時統終端產生的秒脈沖信號進行周期性的清零并開始計數；

當TTL信號上升沿或下降沿到來時，通過獲取并鎖住該時刻的計數值，得出當前秒脈沖周期內精確到0.1μm量級的計數時間；同時，通過獲取并鎖住時統終端產生的串行時間碼，換算得到以秒為單位的秒信號時間；

將所述0.1μm量級的計數時間和以秒為單位的秒信號時間疊加在一起，即為該時刻幀信號的同步時間，該同步時間以秒為單位且精確到0.1μm量級。

3.一種高精度同步測試相機幀信號的電路系統，其特征在于，包括：

預處理電路，支持LVDS接口相機和/或HDI-SDI接口相機；對于LVDS接口相機，預處理電路設置有LVDS轉TTL芯片，用于將LVDS格式的幀信號轉換為TTL信號；對于HDI-SDI接口相機，預處理電路設置有依次連接的HDI-SDI均衡芯片和HDI-SDI解串芯片，用于對HDI-SDI視頻信號作均衡處理，并將均衡處理后的HDI-SDI視頻信號轉換為串行信號；

FGPA芯片，配置有：

第一輸入端口，對應于源自LVDS接口相機的TTL信號；

第二輸入端口，對應于源自HDI-SDI接口相機的串行信號，FGPA芯片基于該串行信號解算出HDI-SDI視頻的幀信號，并進一步轉換為TTL信號；

第三輸入端口，對應于10MHZ量級的時鐘晶振源；

第四輸入端口，對應于時統終端產生的秒脈沖信號；

第五輸入端口，對應于時統終端產生的串行時間碼；

輸出端口，輸出幀信號的同步時間；

在FPGA芯片內部產生有計數器，以晶振周期為計數周期，根據時統終端產生的秒脈沖信號進行周期性的清零并開始計數；當TTL信號上升沿或下降沿到來時，通過獲取并鎖住該時刻的計數值，得出當前秒脈沖周期內精確到0.1μm量級的計數時間；同時，通過獲取并鎖住時統終端產生的串行時間碼，換算得到以秒為單位的秒信號時間；將所述0.1μm量級的計數時間和以秒為單位的秒信號時間疊加在一起，即為該時刻幀信號的同步時間，該同步時間以秒為單位且精確到0.1μm量級；

USB轉換器，其輸入端與FGPA芯片的輸出端口連接，輸出端以USB接口連接至計算機。

4.根據權利要求3所述的高精度同步測試相機幀信號的電路系統，其特征在于：所述時統終端一路提供RS422信號的串行時間碼，頻率為100hz，數據時間單位為毫秒，另一路提供秒脈沖信號，所述秒脈沖信號為RS422差分信號；所述USB轉換器為RS422轉USB的轉換器。

5.根據權利要求3所述的高精度同步測試相機幀信號的電路系統，其特征在于：所述10MHZ量級的時鐘晶振源為恒溫晶體振蕩器。

6.根據權利要求3所述的高精度同步測試相機幀信號的電路系統，其特征在于：所述FPGA芯片采用Altera公司的EP2S60F672I4系列芯片。