[發明專利]一種面向光路準直控制的多通道圖像采集處理系統

在審

• 申請號: 202010111753.5
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111263119A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 余冰;安寶冉;曾司鳳;孫黎;李立;鄧金華;劉子龍;吳淮;任強
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院計算機應用研究所
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/372;H04N5/232
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 張忠慶

本發明公開了一種面向光路準直控制的多通道圖像采集處理系統，包括工業CCD、至少一個安裝有CCD設備服務、圖像處理服務軟件的嵌入式前置控制器、輔助控制器，所述前置控制器通過PCIE擴展網卡與各CCD連接，以實現多路CCD圖像的并行采集，并根據當前CCD連接的個數進行圖像處理，最終以同步或者事件機制將圖像傳送至客戶端。本發明提供一種面向光路準直控制的多通道圖像采集處理系統，能夠通過嵌入式前置控制器與輔助控制器的配合，實現電網口CCD的電源及擋板亮度控制、多路CCD的并行采集、處理，滿足多路CCD的實時監控需求。

技術領域

本發明涉及一種大型激光裝置光路準直控制情況下使用的系統。更具體地說，本發明涉及一種大型激光裝置光路準直控制系統中采用CCD進行視頻監控的面向光路準直控制的多通道圖像采集處理系統。

背景技術

大型激光裝置光路準直控制系統中存在大量不同廠商的CCD，其運行于黑暗的真空環境中，需要通過擋板避免強激光的損傷，調節LED亮度值來滿足CCD暗場成像的需求。且在準直過程中，圖像采集處理軟件要滿足多光路并行準直及多CCD并行監控的需求。

傳統的視頻監控系統無法滿足光路準直控制的需求，如硬觸發采集、圖像處理等。當前光路準直控制軟件運行于虛擬計算機或PC機中，在單進程內通過線程鎖實現多路CCD的并行采集，基本滿足了光路準直控制需求。但其同步觸發、CCD供電、擋板亮度控制及匯聚交換機等硬件設備占用過多硬件集成空間，且不同廠商的CCD面臨驅動沖突的風險，CCD直接接入網絡時其UDP傳輸機制已引起網絡廣播風暴，軟件耦合性較差，上位機軟件艱較難實現多路CCD的并行監視。尤其是隨著光路規模的增大，上述方式較難滿足控制系統的并行監控需求。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種面向光路準直控制的多通道圖像采集處理系統，其能夠通過嵌入式前置控制器與輔助控制器的配合，具有軟件耦合性強，能實現電網口CCD的電源及擋板亮度控制、多路CCD的并行采集、處理，滿足實時監控的需求。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種面向光路準直控制的多通道圖像采集處理系統，包括：

在光路準直控制系統中進行圖像采集的多個工業CCD；

至少一個安裝有CCD設備服務、圖像處理服務軟件的嵌入式前置控制器；

與各前置控制器相配合以對各CCD電源、擋板亮度進行調節的輔助控制器；

與前置控制器通信連接的客戶端；

其中，所述前置控制器通過PCIE擴展網卡與各CCD連接，以實現多路CCD圖像的并行采集，并根據當前CCD連接的個數進行圖像處理，最終以同步或者事件機制將圖像傳送至客戶端。

優選的是，所述嵌入式前置控制器均被配置為采用能運行Ubuntu操作系統的處理器，以通過該處理器運行CCD設備服務及圖像處理服務；

其中，所述CCD設備服務實現CCD的觸發模式、采集模式、擋板亮度控制、圖像采集、圖像格式、圖像大小和采集頻率相應功能的切換或控制，且單個CCD設備服務僅運行一臺CCD設備，并通過網卡綁定單個CCD，以在設備設置IP地址和MAC地址后，設備服務即可建立于硬件CCD的連接；

所述圖像處理服務根據遠場、近場、遠場腔鏡、遠場反轉器、遠場/近場通用圖像獲得光斑中心位置，實現光路準直控制的圖像處理，并能遠程升級圖像處理算法；

所述客戶端可訂閱CCD設備服務，實現上百路CCD的并行監視。

優選的是，每個嵌入式前置控制器分別連接有兩個PCIE擴展網卡，以實現8路1GbE的RJ45標準網口的擴展，進而實現8路CCD的硬件并行采集。