[發明專利]一種基于CoaXPress接口的圖像采集系統及其采集方法

在審

• 申請號: 201911328910.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111131738A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 楊晨飛;曹桂平;邵云峰;董寧;王浩
• 申請（專利權）人: 合肥埃科光電科技有限公司
• 主分類號: H04N5/765
• 分類號: H04N5/765;H04N5/265
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

本發明公開了一種基于CoaXPress接口的圖像采集系統及其采集方法，屬于高速圖像采集技術領域，包括：多通道CoaXPress接口模塊、圖像采集與控制模塊、圖像緩存模塊、PCIe傳輸模塊以及為多通道CoaXPress接口模塊供電的傳輸線供電模塊；多通道CoaXPress接口模塊通過圖像數據接口和配置與觸發接口與圖像采集與控制模塊連接，多通道CoaXPress接口模塊與圖像設備連接，圖像采集與控制模塊經圖像緩存模塊與PCIe傳輸模塊連接，PCIe傳輸模塊與圖像采集與控制模塊連接進行雙向通信，PCIe傳輸模塊與計算機連接。基于多通道CoaXPress接口實現，其每個通道均可通過單根同軸線纜實現對圖像設備的高速數據采集、配置與觸發控制以及傳輸線供電的功能。

技術領域

本發明涉及高速圖像采集技術領域，特別涉及一種基于CoaXPress接口的圖像采集系統及其采集方法。

背景技術

圖像是人們獲取外部信息的主要手段之一，圖像采集系統作為獲取圖像信息的核心，其性能優劣在很大程度上決定了后續應用的實時性和準確度。近年來，隨著技術的發展，新面世的圖像傳感器的分辨率、幀率等性能參數越來越高，另一方面，機器視覺、工業檢測、醫療成像等眾多領域也對圖像采集提出了越來越高的需求，這兩方面因素促使圖像采集系統也向越來越高速的方向發展。

目前工業界常用的高速圖像總線包括GigE Vision、USB3 Vision、Camera Link及CoaXPress等，其中，GigE Vision和USB3 Vision基于計算機通用接口設計，能實現的數據傳輸速度較慢，GigE Vision總線的最高速度可達800Mbps，USB3 Vision總線可達2.8Gbps。Camera Link與CoaXPress使用時需要配備有專用的采集系統，Camera Link總線的最高傳輸速度可達6.8Gbps，CoaXPress總線單根同軸線帶寬最高可達12.5Gbps，如使用四根線纜進行擴展，圖像數據傳輸帶寬將達到50Gbps，遠高于其他幾種通行圖像總線。CoaXPress總線使用標準的75歐同軸線纜，既具有單根線纜低成本、長傳輸距離、高靈活度、高可靠性的優勢，同時也實現了極高的數據帶寬，基于單根線纜即可同時實現高速數據傳輸、觸發和控制命令下發以及設備供電功能，并可使用多根線纜進行擴展，預期可為今后十至二十年間不斷發展的圖像傳感器技術提供支持。

國內相關產業對于高速圖像采集系統的需求日益迫切，如半導體、印刷檢測、食品安全、智能交通和醫療等行業都需要更快速、更高質量的圖像采集來支持更加復雜的圖像處理算法和功能，使用傳統圖像總線的采集系統已不能滿足相關需求，然而，國內目前還未有基于CoaXPress接口的高速圖像采集系統設計，限制了國內相關產業的進一步發展。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺陷，以實現圖像的高速采集。

為實現以上目的，本發明采用一種基于CoaXPress接口的圖像采集系統，包括：多通道CoaXPress接口模塊、圖像采集與控制模塊、圖像緩存模塊、PCIe傳輸模塊以及為多通道CoaXPress接口模塊供電的傳輸線供電模塊；

多通道CoaXPress接口模塊通過圖像數據接口和配置與觸發接口與圖像采集與控制模塊連接，多通道CoaXPress接口模塊與圖像設備連接，圖像采集與控制模塊經圖像緩存模塊與PCIe傳輸模塊連接，PCIe傳輸模塊與圖像采集與控制模塊連接進行雙向通信，PCIe傳輸模塊與計算機連接。

進一步地，所述多通道CoaXPress接口模塊包括n個串行數據傳輸通道，每個串行數據傳輸通道包括接插件和同軸線纜均衡器，多通道CoaXPress接口模塊通過同軸線纜連接至所述圖像設備，每個串行數據傳輸通道用于傳輸包括高頻、低頻和直流三種頻率成分的信號。