[發(fā)明專利]一種用于Cameralink高速工業(yè)相機(jī)的數(shù)字圖像傳輸裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211536212.2
• 申請(qǐng)日: 2022-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115842904A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王巖;張甫愷;崔明;曹永剛;佟剛;鄒悅;張維達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): H04N7/22
• 分類號(hào): H04N7/22;H04N7/01
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 劉建偉

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于Cameralink高速工業(yè)相機(jī)的數(shù)字圖像傳輸裝置；本發(fā)明Cameralink連接器可以采集高速工業(yè)相機(jī)的Cameralink信號(hào)或連接采集卡輸出Cameralink信號(hào)，F(xiàn)PGA芯片可以將Cameralink圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為AXI4?stream數(shù)據(jù)流或?qū)⒔邮盏降腁XI4?stream數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為Cameralink協(xié)議的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)Cameralink連接器的接口輸出到設(shè)備的圖像采集卡，使得FPGA芯片可以作為發(fā)送端也可以作為接收端，SFP光模塊將FPGA芯片傳輸來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)輸出至機(jī)下機(jī)箱或?qū)⒔邮盏墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至FPGA芯片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于Cameralink高速工業(yè)相機(jī)的數(shù)字圖像傳輸裝置。

背景技術(shù)

光電經(jīng)緯儀作為靶場(chǎng)光電測(cè)量的重要設(shè)備，主要是用于靜止和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤測(cè)量，在衛(wèi)星發(fā)射，飛行試驗(yàn)等具有廣泛的運(yùn)用。圖像的采集和傳輸是光電經(jīng)緯儀中重要組成部分，是設(shè)備正常使用的關(guān)鍵。

由于試驗(yàn)對(duì)圖像采集的分辨率和幀頻等指標(biāo)要求越來(lái)越高，且光電經(jīng)緯儀機(jī)上鏡筒內(nèi)部和機(jī)下機(jī)箱內(nèi)部的空間有限，需要傳輸?shù)臄?shù)字圖像數(shù)據(jù)量也越來(lái)越大，當(dāng)前工業(yè)相機(jī)為滿足大量圖像數(shù)據(jù)的傳輸提供2Medium模式接口，2Medium模式接口使用2個(gè)相同的Medium接口，其理論最大傳輸速度為9.6Gb/S@85Hz，2Medium模式相比于其它常用模式傳輸速度和傳輸有效數(shù)據(jù)帶寬大大提升，然而，當(dāng)前技術(shù)方案采用的硬件接口都只有2個(gè)Cameralink接口，只能滿足普通工業(yè)相機(jī)數(shù)字圖像采集和傳輸，并且硬件結(jié)構(gòu)不通用、連線復(fù)雜、使用不方便，無(wú)法與2Medium模式接口的工業(yè)相機(jī)連接，同時(shí)，2Medium模式工業(yè)相機(jī)輸出的最高幀頻可以達(dá)到1400Hz，將大量的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸對(duì)傳輸通道有非常高的要求，當(dāng)前的技術(shù)方案?jìng)鬏攷捫。荒芊€(wěn)定采集和傳輸500Hz的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)前技術(shù)方案采用的萬(wàn)兆以太網(wǎng)協(xié)議是10GBASE-KR高速串行協(xié)議，已經(jīng)不適用當(dāng)前的圖像傳輸方案。現(xiàn)有技術(shù)存在不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的是當(dāng)前光電經(jīng)緯儀的圖像傳輸無(wú)法對(duì)高幀頻高分辨率工業(yè)相機(jī)圖像采集和穩(wěn)定傳輸?shù)募夹g(shù)問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)一種用于Cameralink高速工業(yè)相機(jī)的數(shù)字圖像傳輸裝置，通過(guò)FPGA芯片作為發(fā)送端使用時(shí)可將Cameralink圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為AXI4-stream數(shù)據(jù)流進(jìn)行高速、穩(wěn)定地光纖傳輸，也可以通過(guò)FPGA芯片作為接收端使用可將AXI4-stream數(shù)據(jù)流完整、實(shí)時(shí)地還原回Cameralink圖像數(shù)據(jù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供了一種用于Cameralink高速工業(yè)相機(jī)的數(shù)字圖像傳輸裝置，其應(yīng)用于經(jīng)緯儀光電設(shè)備中，所述經(jīng)緯儀光電設(shè)備設(shè)置有機(jī)上鏡筒與機(jī)下機(jī)箱，其中，包括：

Cameralink連接器，其與機(jī)上鏡筒連接用于采集高速工業(yè)相機(jī)的Cameralink信號(hào)或連接采集卡輸出Cameralink信號(hào)；

串口接口模塊，用于連接其它串口接口從而傳輸串口信息；

FPGA芯片，其與所述Cameralink連接器、串口接口模塊連接，用于將Cameralink圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為AXI4-stream數(shù)據(jù)流或?qū)⒔邮盏降腁XI4-stream數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為Cameralink協(xié)議的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)Cameralink連接器的接口輸出到設(shè)備的圖像采集卡；

SFP光模塊，用于將所述FPGA芯片傳輸來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)輸出至機(jī)下機(jī)箱或?qū)⒔邮盏墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至所述FPGA芯片；

電源模塊，用于供電。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述FPGA芯片包括：