基于FPGA的Camera Link转HD-SDI接口转换系统

由于Camera Link相机具有接口复杂、传输距离近等局限性,设计并实现了一种基于FPGA的Camera Link转HD-SDI接口转换系统。该系统采用Altera公司的EP2S60F1020高性能FPGA完成图像数据的采集并按SMPTE274M标准编码;为解决Camera Link相机输出数据同HD-SDI输出图像行、场时间不同的问题,采用3片SDRAM作为帧缓存模块,延迟1帧输出;编码完成的数据输出到并串转换芯片LMH0030,从而得到HD-SDI格式的视频输出。由于Camera Link相机输出数据同HD-SDI输出图像的帧频并不绝对相同,每隔708帧必须丢去一帧数据,从而导致输出时固定丢帧,但FPGA对图像的处理并不会丢帧。实验结果表明,本系统能够将Camera Link相机输出的图像数据转换成HD-SDI输出,并用采集卡采集到图像数据。     

Camera Link协议和FPGA的数字图像信号源设计

介绍一种基于Camera Link协议和FPGA设计数字图像信号源的方法.该设计将图像数据和接口信号转换成与Camera Link协议相匹配的低压差分信号(LVDS)进行传输.提高了信号的传输距离和精度,为图像数据采集装置的测试提供了可靠的信号源.阐述了图像信号源的设计思想与电路结构,最后简述了在实际中的应用.该信号源已经成功应用于某弹载地面测试系统中.     

基于FPGA和FLASH ROM的图像信号发生器设计

以XC2V1500—FPGA为硬件架构,设计了一种图像信号发生器,作为自适应光学系统波前处理机的信号源,为波前处理机的调试和算法验证提供支持。系统采用大容量的NAND型FLASH存储数据,存储容量为1GB。图像数据通过USB总线预存入FLASH ROM,在FPGA控制逻辑作用下循环读出,并通过Camera Link接口输出。该Camera Link接口支持base,medium,full三种模式,输出像素时钟频率可以达到70MHz。     

基于Camera Link的高速图像采集处理器

设计了基于Camera Link标准的高速图像采集处理器,可以对高速的数字相机进行图像采集及实时图像处理。系统采用FPGA和DSP作为主要的内核处理单元,FGPA完成图像的采集和预处理,DSP完成复杂的图像处理任务。详细给出了处理器的结构设计和一些关键技术,如Camera Link接口技术、高速缓存以及显示技术、图像处理和输出接口设计等。经过调试,系统最终可以实时完成1000帧/s的图像采集和处理任务。     

基于FPGA的Camera Link输出编码设计

为了Camera Link摄像机的小型化和集成化,设计并实现了基于FPGA的Camera Link接口的编码输出功能。输出编码分为3个步骤:首先,完成图像像素数据到Camera Link PORT的映射;其次,根据DS90CR287的数据编码要求对PORT数据和同步时钟信号进行编码;最后,通过FIFO和并串转换功能模块完成图像数据和时钟编码信号的LVDS信号输出。使用ModelSim软件,对像素时钟为40 MHz的BASE模式进行了仿真,同时在实物实验中,完成了像素时钟为40 MHz的FULL模式的实验,通过以上两方面实验验证了设计的Camera Link输出编码方案的正确性和可行性。提出的编码方案稳定可靠,可以应用于不同模式下的Camera Link编码输出,具有很高的灵活性和应用价值。     

Camera Link Full至HD-SDI接口的高清传输显示系统

为实现远距离、高可靠性传输,并减小复杂度,对Camera Link Full接口数据的HD-SDI传输显示进行了深入研究。采用FPGA作为核心处理器,考虑相机输出具有多种帧频,采取帧频检测及充分降频策略,并通过3个SRAM进行缓存以实现帧频转换,以满足HD-SDI帧频25Hz的要求。考虑到SRAM数据宽度,采取FIFO行缓存策略将Camera Link Full80输出的10tap、80bits图像数据转换成单通道的8bits图像数据。最后,完成系统设计并进行实验验证。实验结果表明:系统实现了图像数据从50Hz、100Hz、500 Hz等多种帧频的Camera Link Full80到25帧HD-SDI接口1080i的格式转换及实时显示,且图像层次丰富,无失真。     

高精度Camera Link相机视频采集处理系统的设计

在电晕探测系统中,为满足高精度Camera Link接口相机的高实时视频采集、处理需要,同时降低系统成本及复杂度,提出了一种通过DM642的视频端口扩展Camera Link接口的方法.与一般采用FPGA作为处理前端不同,该方法基于视频端口的原始捕获模式,实现了在DM642上的Camera Link的直接扩展.设计了硬件电路及VP口采集驱动程序,并采用高精度(16 bit)紫外相机进行了实时采集.结果表明,该接口可以满足采用Camera Link接口的紫外相机实时采集需求.基于该接口的高速数字图像处理系统已用于紫外探测系统信息处理中.     

一种基于CameraLink接口的图像采集和处理系统

本文介绍了基于camera Link接口的图像采集和处理系统的硬件架构,再结合Camera Link接口的规范和时序,讨论了FPGA控制采集的逻辑时序.该硬件系统已经成功应用到实际项目中,图像采集效果良好.     

基于FPGA的CMOS工业相机设计

针对传统的工业相机成本高昂、灵活性差的缺点,设计了基于FPGA的CMOS工业相机。在分析工业相机原理的基础上设计了CMOS工业相机的硬件电路,利用FPGA配置图像传感器并采集图像数据,然后在FPGA中缓存处理,最后通过Camera Link接口输出图像数据。仿真结果显示,该相机可以以20 f/s的帧频输出960P的图像数据,同时该相机可稳定连续工作,相机可将图像处理算法移植进来,有着较好的灵活性。     

基于USB 2.0的红外数字图像注入式仿真器设计

介绍了一种基于USB 2.0的红外数字图像注入式仿真器设计方案。该设计通过USB总线从PC机获得仿真图像数据,以FPGA作为接口和状态机控制。设计中引入多线程技术保证数据传输的高速性和实时性,通过向USB控制端点发送专用请求实现设备的绑定。测试时利用Camera Link图像采集卡采集仿真器输出并显示,结果表明,该仿真器具有输出图像连续无间断、稳定性高、实时性好等特点,达到了100 f/s的帧频指标,能够为红外光电成像探测系统提供实时视频图像仿真。     

基于USB和Camera Link的数据传输系统设计

为了使CCD相机和上位机之间能够进行简单、实时的数据传输,提出一种以USB和Camera Link接口相结合的数据传输系统设计方案。通过FPGA对接口芯片进行控制,使用VHDL语言进行逻辑电路的设计,并采用VC++编写上位机软件。实现由USB接口接收数据,USB或Camera Link接口输出数据。实验表明,设计的系统能够准确、实时地接收控制命令和向上位机发送高速率、大容量的图像数据,可以应用在不同数据传输要求的CCD相机中。     

PCIe-CPL64：图像采集卡

凌华科技推出PoCL（Power over Camera Link）传输接口的图像采集卡PCIe-CPL64。 PCIe-CPL64支持双通道Base标准的Camera Link规格,图像传输速率可达4．0Gb／s,取像频率达85MHz,通过PoCL传输接口,直接借助Camera Link图像信号传输线进行供电,减少电源转换器及电源线材的费用,节省配线空间,并能结合小型摄像机,适用于Die bonding（粘晶机）与Wire bonding（引线接合机）等快速移动、高稳定性的应用需求。     

用于四象限探测器光斑位置检测的数据采集传输系统设计

为了对四象限探测器输出的四路信号进行同步采集传输,本文设计了一套高分辨率、高速率的同步数据采集传输系统。该系统首先以FPGA芯片EP1C12Q240为核心,控制模数转换芯片ADS1274采集数据,数据经过片内FIFO缓存,然后按Camera Link协议将数据打包为32×40大小的图像,图像经Camera Link接口传输到PC机,最后使用图像采集卡采集图像数据,并利用MATLAB编写软件实现图像解码与存储。实验结果表明:该系统实现了分辨率为24bit、采样速率为100kHz的4通道同步数据采集,其有效分辨率可达18.79bit,数据传输稳定可靠。满足了数据采集系统高分辨率、高速率的需求,并且该方案也可方便地移植到其他应用中,具有较好的可扩展性。     

移动便携图像存储系统的设计

为满足Camera Link相机图像存储系统小型化、可移动、易携带的要求,设计了基于Xilinx公司V4系列现场可编程门阵列(FPGA)和TI公司6000系列数字信号处理器(DSP)相结合的硬件电路方案。首先,在FPGA的控制下图像数据缓存到一片SDRAM中,同时读出另外一片SDRAM中缓存的图像,经乒乓操作存储到两块固态硬盘中。其次,DSP与上位机用百兆网连接,在上位机的控制下,DSP从外部存储器接口(EMIF)中获取图像数据后,发送给上位机完成实时显示或者存储图像回放的功能。实验表明:在相机分辨率为640×480、帧频为100f/s且像素为10位时,该系统可以不丢帧地完成图像存储任务。在不需要实时显示的应用场合,系统可以单独完成脱机存储任务,满足Base型Camera Link相机的便携存储要求。     

Pleora推出创新型外置抓帧器

正全球领先的高性能视频接口产品供应商Pleora科技公司近日宣布推出一种创新型的外置抓帧器,首次实现了为网络视觉系统配置Camera Link誖全帧摄像头。Pleora科技公司生产的iPORT CL-Ten外置全帧抓帧器可将Camera Link誖全帧摄像头转变为与GigE Vision兼容的摄像头,从而通过价格更低廉的远程以太网缆线将其整合至多点实时视频网络。Pleora数以万计的独特的关键任务系统均已配置了外置抓帧器。随着iPORT CL-Ten外置全帧抓帧器的发布,CL-Ten产     

仪表工具特区

仪器 NI推出PXI接口的Camera Link图像采集模块美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)推出首款PXI接口的图像采集模块,用于Camera Link摄像头。有了这一模块,工程师和科学家们可以使用Camera Link摄像头完成高速、高分辨率的机器视觉和图像采集应用,例如在PXI平台上进行粒子测速、工业检测和精密运动导向(precision motion guidance)等。 NI PXI-1428图像采集模块可与     

TLK1501在大型望远镜视频传输系统中的应用

针对大型望远镜需要对标准Camera Link接口相机进行远距离视频传输和控制的具体要求,提出了基于FPGA和TLKI501的Camera Link高速视频光纤传输系统设计方案.论述了系统各部分组成以及TLK1501在设计调试中应该着重处理的环节.并对已经设计完成的系统进行图像传输试验,取得了良好效果.     

红外导引头半实物仿真中红外图像注入器设计

为了实现红外导引头半实物仿真中红外图像的实时生成和注入,设计了红外图像实时注入系统,并完成了软硬件系统设计方案。该系统的软件部分基于OSG生成实时红外仿真图像,硬件部分主要为一块PCI图像数据发送卡,将软件部分生成的实时红外仿真图像转化成Camera Link格式输出。实际应用表明,该系统完全可以实现红外图像实时仿真和注入。     

产品新知

NI推出业界首款PXI接口的Camera Link图像采集模块 2004年7月——美国国家仪器有限公司(简称NI)推出业界首款PXI接口的图像采集模块,用于Camera Link摄     

空间相机图像压缩模拟源的设计与实现

为了解决在CCD与地面实时压缩系统对接时造成的时间和物力的浪费,提高地面实时压缩系统测试效率,文章设计了一种图像压缩模拟源系统,可以模拟CCD相机输出,来代替CCD相机与地面实时压缩系统进行对接。该系统采用FPGA实现模拟源的时序与逻辑控制,利用内部逻辑生成自校图像,或通过USB2.0总线接口与PC机进行数据通信,将模拟源图像通过缓存SDRAM下载到FLASH中。采用同步串行LVDS接口,高速Gbps接口和Camera Link接口,实现数据与压缩存储单元的高速传输。实验表明,该图像压缩模拟源从USB接口下载速度达40Mbyte/s,在与以上3种接口传输数据时,无误码和数据丢失,该系统稳定可靠。