[发明专利]一种Camera Link视频光端机

说明书

技术领域

本发明涉及一种Camera Link视频光端机，适用于彩色数字视频信号的高质量、远距离传输，并能根据用户需求，拓展应用于视频监控、视频跟踪等领域，应用于工业机器视觉检测、航空无人机侦察吊舱等。

背景技术

在彩色数字视频信号高质量、远距离传输过程中，Camera Link数字相机只需5对差分串行数据线就可以得到有效图像信号、行有效信号、帧有效信号和时钟信号而被作为视频源广泛使用。当Camera Link数字相机输出的为RGB真彩色图像时，其每个像素的颜色深度至少为8bit，因此每个像素至少需要24bit，这样光端机传输的数据量会大大增加，给光模块的容量造成了压力。

针对RGB真彩色图像数据量大这一问题，后来在光端机进行视频传输时选用Bayer彩色相机来代替RGB真彩色相机，Bayer彩色相机是在传感器像元表面按照Bayer马赛克规律增加RGB三色滤光片，每个像元只输出R、G、B中的一种颜色，如图1所示。因此相对于RGB真彩色图像，Bayer彩色图像每个像素只需要8bit，大大减少了传输图像的数据量，但是这也带来了图像分辨率低，相邻像元关联度比较差，不利于人眼直接观测和后续图像处理等缺点。为了解决这一问题，往往都需要在上位机上通过VC++编程进行Bayer滤波运算对彩色图像进行还原，这样既增加了成本，也不方便将还原后的RGB真彩色图像送给其它图像电路板进行处理。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种CameraLink视频光端机，在光端机接收端上直接将经过光传输后的Bayer彩色图像转换为24位RGB真彩色图像。

本发明的技术解决方案是：一种Camera Link视频光端机，包括光端机发射端、光纤滑环和光端机接收端，光端机发射端和光端机接收端通过光纤滑环连接在一起；光端机发射端包括Camera Link协议解码模块、FPGA模块、时钟模块、串行模块以及光模块；Camera Link协议解码模块将来自Camera Link数字相机的5对差分串行数据信号转换为并行的图像数据信号、行有效信号、帧有效信号以及像素时钟信号；FPGA模块将有效并行的图像数据信号提取出来送往串行模块；时钟模块产生送往串行模块所需要的时钟信号；串行模块将并行的有效图像数据转换为1对差分串行数据后送至光模块；光模块将串行模块送来的1对差分串行电信号转换为光信号后通过光纤滑环传输给光端机接收端；光端机接收端包括光模块、解串模块、FPGA模块、时钟模块、存储模块、Camera Link协议恢复模块；光模块将通过光纤滑环送来的光信号还原为1对差分串行电信号后送至解串模块；解串模块将1对差分串行电信号还原为并行的有效图像数据；FPGA模块对并行的有效图像数据进行存储、读取操作、Bayer滤波运算后，连同生成的与24位RGB真彩色图像相对应的行有效信号、帧有效信号、像素时钟信号一并送至Camera Link协议恢复模块；时钟模块产生FPGA生成行有效信号、帧有效信号、像素时钟信号时所需的时钟信号源；Camera Link协议恢复模块将并行的图像数据信号、行有效信号、帧有效信号、像素时钟信号恢复为符合Camera Link协议的5对差分串行数据信号。

所述的Camera Link协议解码模块选用的型号为DS90CR286。

所述的FPGA模块选用型号为EP3C25F256。

所述的光模块选用型号为FTCT-1312-10I。

所述的串行模块选用型号为TLK2711。

本发明与现有技术相比的优点在于：Camera Link视频光端机采用光纤滑环作为传输介质，可以在对相机进行任意旋转操作的基础上实现视频信号的无损透明传输，同时Camera Link视频光端机在接收端增加了Bayer滤 波运算功能，使得Bayer彩色图像经过Camera Link视频光端机传输后可以直接用于人眼观测，视频监控以及后续的图像跟踪等处理功能。

附图说明

图1为本发明的所使用的Bayer彩色图像示意图；

图2为本发明的示意图；

图3为本发明的发射端组成框图；

图4为本发明的接收端组成框图；

图5为本发明的发射端原理图；

图6为本发明的接收端原理图。

具体实施方式