[實用新型]一種QSFP28光接口的工業相機

有效

• 申請號: 201921203826.2
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN210075405U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 潘勝君;李文斌;安麗華
• 申請（專利權）人: 杭州言曼科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種QSFP28光接口的工業相機，包括控制傳輸單元、用于采集圖像數據的圖像傳感器、以及與控制傳輸單元電連接用于傳輸數據的若干QSFP28光接口；控制傳輸單元為可編程門陣列FPGA,用于接收來自圖像傳感器，進行圖像處理以及執行系統管理；若干QSFP28光模塊接口，通過所述可編程門陣列FPGA與所述圖像傳感器通訊連接。本實用新型在外部接口上使用單個或多個QSFP28光接口進行數據傳輸；在內部設計上，制定了針對高帶寬光接口的高效的數據通信協議，并依托相機內部的FPGA實現了數據分流、負載均衡，實時信道編碼等功能，生成適合單個或多個QSFP28光接口的數據包，保證了高帶寬長距離數據通信環境下的圖像數據的完整性。

技術領域

本實用新型涉及工業相機技術領域，尤其涉及一種QSFP28光接口的工業相機。

背景技術

隨著機器視覺技術的快速發展，在工業生產線上開始越來越多的采用機器視覺來對產品進行檢測。而工業相機作為機器視覺系統的前端圖像視頻采集系統，要求輸出更高的分辨率和幀率，同時要求更遠的傳輸距離。傳統的CameralinkHS接口或者CoaXPress接口相機，一旦部署，都需要特殊的采集卡和電纜，成本上升非常多。

目前很多半導體公司已經設計出高端圖像傳感器可以高達40Gbit/s以上的數據輸出，但是傳統的工業相機帶寬幾乎沒有超過40Gbit/s以上的，不能充分發揮圖像傳感器應有的性能。

當前工業相機主要使用千兆網口，USB2.0，USB3.0，CoaXPress接口進行傳輸。千兆網絡傳輸速率是1000Mbps,USB2.0最快模式是480Mbps，USB3.0最快模式是5Gbps，CoaXPress每條線纜支持6.25Gbps的下行鏈路，4根線纜最高可支持25Gbps。其中USB和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。

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。

現針對以上問題設計出一種QSFP28光接口的工業相機。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種QSFP28光接口的工業相機，該工業相機具有帶寬高，傳輸距離遠，兼容性好，可擴展性強的優點，解決了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的問題。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種QSFP28光接口的工業相機，包括控制傳輸單元、用于采集圖像數據的圖像傳感器、以及與控制傳輸單元電連接用于傳輸數據的若干QSFP28光接口；控制傳輸單元為可編程門陣列FPGA,用于接收來自圖像傳感器，進行圖像處理以及執行系統管理；若干QSFP28光模塊接口，通過所述可編程門陣列FPGA與所述圖像傳感器通訊連接，用于向一個或者多個采集卡傳輸所述圖像傳感器采集或經FPGA處理過的圖像數據。

進一步的，還包括與控制傳輸單元電連接的圖像算法加密芯片，圖像算法加密芯片用于FPGA程序加密，防止程序被復制。

進一步的，還包括存儲單元，存儲單元與控制傳輸單元通訊連接，其用于存儲圖像傳感器噪聲數據，以便于后端采集直接調取優化圖像。

進一步的，還包括為控制傳輸單元提供低抖動、高精度時鐘的高性能時鐘，其用于保證FPGA芯片和光模塊對接的高速信號質量。

進一步的，控制傳輸單元還連接有用于數據緩存的數據緩存器。

進一步的，還包括與控制傳輸單元數據連接的數據緩存器，其用于緩存來自可編程門陣列FPGA傳輸來的圖像數據，以及為相機內部可編程門陣列FPGA完成特定圖像算法運算提供待處理數據，可編程門陣列FPGA將運算結果經QSFP28光模塊接口傳出。