[發(fā)明專利]一種高精度同步測(cè)試相機(jī)幀信號(hào)的方法及其電路系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910249375.4
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN110062223A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永康;陳二瑞;田雁;許朝暉;梁冬生;李翔偉;張勉知
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): H04N17/00
• 分類號(hào): H04N17/00;H04N5/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

本發(fā)明提出一種高精度同步測(cè)試相機(jī)幀信號(hào)的方法及其電路系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有示波器及采集卡系統(tǒng)不能長(zhǎng)時(shí)間、高精度同步測(cè)量相機(jī)幀信號(hào)時(shí)延、丟幀以及相機(jī)幀信號(hào)與GPS同步系統(tǒng)的時(shí)間漂移問題。該方法及其電路系統(tǒng)支持LVDS接口相機(jī)和/或HDI?SDI接口相機(jī)；以晶振周期為計(jì)數(shù)周期，根據(jù)時(shí)統(tǒng)終端產(chǎn)生的秒脈沖信號(hào)進(jìn)行周期性的清零并開始計(jì)數(shù)；當(dāng)TTL信號(hào)上升沿或下降沿到來時(shí)，通過獲取并鎖住該時(shí)刻的計(jì)數(shù)值，得出當(dāng)前秒脈沖周期內(nèi)精確到0.1μm量級(jí)的計(jì)數(shù)時(shí)間；同時(shí)，通過獲取并鎖住時(shí)統(tǒng)終端產(chǎn)生的串行時(shí)間碼，換算得到以秒為單位的秒信號(hào)時(shí)間；將其與所述0.1μm量級(jí)的計(jì)數(shù)時(shí)間疊加在一起，即為該時(shí)刻幀信號(hào)的同步時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)試相機(jī)幀信號(hào)的方法及其電路系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在航天領(lǐng)域，需要長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試航天LVDS接口相機(jī)的幀信號(hào)的高精度同步性，以便當(dāng)相機(jī)曝光時(shí)間變化時(shí)，相機(jī)輸出的幀信號(hào)具有高精度的同步時(shí)間，通過高精度時(shí)間點(diǎn)判斷該相機(jī)輸出圖像數(shù)據(jù)是否與地面系統(tǒng)時(shí)間同步；而且，通過連續(xù)記錄幀信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)判斷該相機(jī)輸出圖像是否有丟幀現(xiàn)象發(fā)生。

在地面靶場(chǎng)光電經(jīng)緯儀跟蹤目標(biāo)領(lǐng)域，需要測(cè)試HD-SDI接口相機(jī)的幀信號(hào)的高精度同步時(shí)間，以便跟蹤器能夠?qū)е丝桃曨l圖像的時(shí)間和脫靶量傳給伺服控制系統(tǒng)，便于伺服控制系統(tǒng)快速跟蹤目標(biāo)。現(xiàn)有系統(tǒng)通過HDI-SDI視頻采集卡采集圖像存儲(chǔ)在主控計(jì)算機(jī)中，并在計(jì)算機(jī)中記下此刻圖像的時(shí)間，需要通過判讀軟件事后處理，將圖像的時(shí)間和脫靶量傳給伺服控制系統(tǒng)，采集時(shí)間比較繁瑣。或者，通過自己研制視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，將HDI-SDI視頻信號(hào)通過編寫程序判斷，解碼出電平為L(zhǎng)VTTL的視頻幀信號(hào)，用數(shù)字示波器進(jìn)行測(cè)量幀信號(hào)，只能測(cè)量幀信號(hào)之間的間隔，不能精確測(cè)量幀信號(hào)的同步時(shí)間，不能使光電經(jīng)緯儀伺服控制系統(tǒng)快速跟蹤目標(biāo)，不能滿足HDI-SDI視頻快速跟蹤目標(biāo)的需求。

目前，測(cè)試工業(yè)cameralink接口相機(jī)幀信號(hào)時(shí)，通過解碼芯片將相機(jī)LVDS的幀信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL信號(hào)，通過數(shù)字示波器測(cè)量幀信號(hào)的相鄰幀之間的間隔，不能測(cè)量每一幀信號(hào)的精確時(shí)間，不能長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)視頻信號(hào)是否有丟幀現(xiàn)象發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種高精度同步測(cè)試相機(jī)幀信號(hào)的方法及其電路系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有示波器及采集卡系統(tǒng)不能長(zhǎng)時(shí)間、高精度同步測(cè)量相機(jī)幀信號(hào)時(shí)延、丟幀以及相機(jī)幀信號(hào)與GPS同步系統(tǒng)的時(shí)間漂移問題。

本發(fā)明的解決方案如下：

一種高精度同步測(cè)試相機(jī)幀信號(hào)的方法，針對(duì)LVDS接口相機(jī)的視頻幀信號(hào)，包括以下步驟：

將LVDS格式的幀信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL信號(hào)；

利用10MHZ量級(jí)(泛指頻率10MHZ以上)的時(shí)鐘晶振源，根據(jù)時(shí)統(tǒng)終端產(chǎn)生的秒脈沖信號(hào)進(jìn)行周期性的清零并開始計(jì)數(shù)(例如，在每次時(shí)統(tǒng)終端產(chǎn)生的秒脈沖信號(hào)上升沿來臨時(shí)，計(jì)數(shù)器清零并開始計(jì)時(shí))；

當(dāng)TTL信號(hào)上升沿或下降沿到來時(shí)，通過獲取并鎖住該時(shí)刻的計(jì)數(shù)值，得出當(dāng)前秒脈沖周期內(nèi)精確到0.1μm量級(jí)(泛指0.1μm以及更高精度，對(duì)應(yīng)于前述10MHZ量級(jí))的計(jì)數(shù)時(shí)間；同時(shí)，通過獲取并鎖住時(shí)統(tǒng)終端產(chǎn)生的串行時(shí)間碼，換算得到以秒為單位的秒信號(hào)時(shí)間；

將所述0.1μm量級(jí)的計(jì)數(shù)時(shí)間和以秒為單位的秒信號(hào)時(shí)間疊加在一起，即為該時(shí)刻幀信號(hào)的同步時(shí)間，該同步時(shí)間以秒為單位且精確到0.1μm量級(jí)。

另一種高精度同步測(cè)試相機(jī)幀信號(hào)的方法，針對(duì)HDI-SDI接口相機(jī)的視頻信號(hào)，包括以下步驟：

對(duì)HDI-SDI視頻信號(hào)作均衡處理；將均衡處理后的HDI-SDI視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)；