[发明专利]一种高精度同步测试相机帧信号的方法及其电路系统

说明书

本发明提出一种高精度同步测试相机帧信号的方法及其电路系统，旨在解决现有示波器及采集卡系统不能长时间、高精度同步测量相机帧信号时延、丢帧以及相机帧信号与GPS同步系统的时间漂移问题。该方法及其电路系统支持LVDS接口相机和/或HDI‑SDI接口相机；以晶振周期为计数周期，根据时统终端产生的秒脉冲信号进行周期性的清零并开始计数；当TTL信号上升沿或下降沿到来时，通过获取并锁住该时刻的计数值，得出当前秒脉冲周期内精确到0.1μm量级的计数时间；同时，通过获取并锁住时统终端产生的串行时间码，换算得到以秒为单位的秒信号时间；将其与所述0.1μm量级的计数时间叠加在一起，即为该时刻帧信号的同步时间。

技术领域

本发明涉及一种测试相机帧信号的方法及其电路系统。

背景技术

在航天领域，需要长时间测试航天LVDS接口相机的帧信号的高精度同步性，以便当相机曝光时间变化时，相机输出的帧信号具有高精度的同步时间，通过高精度时间点判断该相机输出图像数据是否与地面系统时间同步；而且，通过连续记录帧信号产生的时间点判断该相机输出图像是否有丢帧现象发生。

在地面靶场光电经纬仪跟踪目标领域，需要测试HD-SDI接口相机的帧信号的高精度同步时间，以便跟踪器能够将带着此刻视频图像的时间和脱靶量传给伺服控制系统，便于伺服控制系统快速跟踪目标。现有系统通过HDI-SDI视频采集卡采集图像存储在主控计算机中，并在计算机中记下此刻图像的时间，需要通过判读软件事后处理，将图像的时间和脱靶量传给伺服控制系统，采集时间比较繁琐。或者，通过自己研制视频信号转换模块，将HDI-SDI视频信号通过编写程序判断，解码出电平为LVTTL的视频帧信号，用数字示波器进行测量帧信号，只能测量帧信号之间的间隔，不能精确测量帧信号的同步时间，不能使光电经纬仪伺服控制系统快速跟踪目标，不能满足HDI-SDI视频快速跟踪目标的需求。

目前，测试工业cameralink接口相机帧信号时，通过解码芯片将相机LVDS的帧信号转换为TTL信号，通过数字示波器测量帧信号的相邻帧之间的间隔，不能测量每一帧信号的精确时间，不能长时间监测视频信号是否有丢帧现象发生。

发明内容

本发明提出一种高精度同步测试相机帧信号的方法及其电路系统，旨在解决现有示波器及采集卡系统不能长时间、高精度同步测量相机帧信号时延、丢帧以及相机帧信号与GPS同步系统的时间漂移问题。

本发明的解决方案如下：

一种高精度同步测试相机帧信号的方法，针对LVDS接口相机的视频帧信号，包括以下步骤：

将LVDS格式的帧信号转换为TTL信号；

利用10MHZ量级(泛指频率10MHZ以上)的时钟晶振源，根据时统终端产生的秒脉冲信号进行周期性的清零并开始计数(例如，在每次时统终端产生的秒脉冲信号上升沿来临时，计数器清零并开始计时)；

当TTL信号上升沿或下降沿到来时，通过获取并锁住该时刻的计数值，得出当前秒脉冲周期内精确到0.1μm量级(泛指0.1μm以及更高精度，对应于前述10MHZ量级)的计数时间；同时，通过获取并锁住时统终端产生的串行时间码，换算得到以秒为单位的秒信号时间；

将所述0.1μm量级的计数时间和以秒为单位的秒信号时间叠加在一起，即为该时刻帧信号的同步时间，该同步时间以秒为单位且精确到0.1μm量级。

另一种高精度同步测试相机帧信号的方法，针对HDI-SDI接口相机的视频信号，包括以下步骤：

对HDI-SDI视频信号作均衡处理；将均衡处理后的HDI-SDI视频信号转换为串行信号；