[发明专利]基于Zynq的图像传输与采集验证系统

说明书

本发明提出了一种基于Zynq的图像传输与采集验证系统，包括上位机和系统硬件平台，两者之间通过网络接口实现双向链接；其中上位机包括图像参数配置模块、任务序列配置模块、采集码流存储模块、数据解析验证模块和显示器；系统硬件平台包括网络模块、SD卡、Zynq芯片、内存模块、发送模块、采集模块和电源模块，上位机通过网络接口完成图像参数和任务序列的配置，同时完成对压缩码流的采集存储和验证，系统硬件平台根据图像参数和任务序列的配置要求完成对待传输图像的发送和对压缩码流的采集；本发明可以灵活对具有不同格式的压缩码流进行采集并解码验证，提高了图像传输与采集验证系统的通用性。

技术领域

本发明属于嵌入式图像处理技术领域，涉及一种图像传输与采集验证系统，特别涉及一种基于Zynq的图像传输与采集验证系统，可用于替代成像设备提供符合要求的图像发送源，并可对经过压缩处理的数字图像数据进行采集并验证。

技术背景

我国的航天事业进入了蓬勃发展的时期，目前我国发射了一系列神州载人飞船以及围绕月球探测发射的嫦娥系列航天器，推动了我国航天事业的发展，使人们对太空有了更深入的了解。在这些深空探测的应用中，航天相机发挥了巨大作用，通过航天相机拍摄航天器周围的照片，然后传回地面使人们对太空有了更直观的了解。然而任何一个航天项目的研发前期，航天相机设备因为研发周期以及费用的影响可能无法及时给其它后端设备提供前期服务，因此在航天项目的研发和调试阶段找到一种研制费用低、开发周期短、可靠性高、操作简单且能够真实模拟航天相机基本功能的设备显得越来越重要。

随着各种嵌入式系统功能的多样化复杂化，单纯使用可编程逻辑已经不能够很好满足人们日益多样化的需求；采用处理器+可编程逻辑的架构成为一种主流选择。而全球最大的FPGA生产商XILINX公司看到了这种协同处理系统的潜力，设计出了新型Zynq系列芯片，完美的将处理器和可编程逻辑结合在一起。Zynq是基于Xilinx全可编程的可扩展处理平台结构，该结构在单芯片内集成了具有丰富特点的双核ARM Cortex-A9系列多核处理器的处理系统(Processing System，PS)和Xilinx可编程逻辑(Programmble Logic，PL)。Zynq系列芯片配备双核ARM Cortex-A9系列处理器，该处理器与可编程逻辑集成后，可实现优异的性能功耗比和最大的设计灵活性。Zynq系列芯片具有高达6.25M的逻辑单元以及从6.6Gb/s到12.5Gb/s的收发器，可为多摄像头驾驶员辅助系统和4K超高清电视等大量嵌入式应用实现高度差异化的设计。

现有的图像传输与采集验证系统主要采用现场可编程门阵列为处理核心来实现图像的传输和采集验证，但仍存在系统通用性较差的缺点。例如：黄伟于2015年发表在《航天返回与遥感》的文章“‘高分二号’卫星遥感相机图像采集与功能验证系统”公开了一种图像采集与验证系统，该系统以Virtex-5现场可编程门阵列为处理核心，Gbit串行/解串芯片为图像信号输入接口，系统集成ADV212芯片、DDR2缓存、图像显示接口完成了对图像数据的采集，在上位机完成了对图像数据的验证，但只能针对JPEG2000算法的压缩码流进行验证，通用性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提出了一种基于Zynq的图像传输与采集验证系统，旨在实现对不同压缩格式的压缩码流进行传输采集并解码验证，提高系统的通用性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于Zynq的图像传输与采集验证系统，包括通过以太网连接的上位机和系统硬件平台，其中：

所述上位机，包括图像参数配置模块、任务序列配置模块、采集码流存储模块、数据解析验证模块和显示器，其中：

所述图像参数配置模块，用于设定系统硬件平台中发送模块的包括输出码速率、帧频和输出链路的时序关系的指令参数，选择图像传输与采集的主备份接口；