[实用新型]一种高速实时图像采集传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及视频监控领域，具体涉及一种高速实时图像采集传输系统。

背景技术

在视频监控、工业自动化生产线、大规模农业管理、航空航天与国防等相关领域中，实时图像数字信号的采集传输速率，直接决定图像处理效果，影响着系统性能与图像处理结果。随着我国相关领域的迅速发展，设备性能不断提高，同时设备复杂程度也在迅猛增加。只有以最低延时完成图像采集传输才能尽可能提高图像采集传输速率，保证图像处理效果满足设备要求。因此，需要研制一种高速图像采集设备以满足对相关设备的测试要求。

目前国内图像采集处理方面的研究进展很大，在实时获取图像数据方面虽然有功能类似的设备，但是设备的通用性不好，数据传输速率不够大，设备指标性能无法满足相关测试需求。因此，对高速图像采集与传输设备提出了需求。因此，急需提出一种可以实现高速实时图像采集与传输的图像采集传输系统。

实用新型内容

为了解决当前图像采集传输系统延时过长的问题，满足测试装备对功能全面、传输速率高的图像采集系统的要求，本实用新型提供了一种集实时图像数据采集、图像数据处理和高速速率传输于一体的高速实时图像采集系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种高速实时图像采集传输系统，包括图像采集模块，图像处理控制模块，千兆以太网传输模块、USB传输模块和电源管理模块；所述图像采集模块与图像处理控制模块连接，用于采集实时图像数据，并传输给所述图像处理控制模块；所述图像处理控制模块包括图像采集控制单元、数据缓存单元、图像数据编帧控制单元、千兆以太网控制单元和USB控制单元，图像采集控制单元与图像采集模块和数据缓存单元连接，数据缓存单元与图像数据编帧控制单元连接，图像数据编帧控制单元与千兆以太网控制单元和USB控制单元分别连接，千兆以太网控制单元和USB控制单元分别与千兆以太网传输模块和USB传输模块连接；所述USB传输模块包括USB接口芯片以及USB接口，所述千兆以太网传输模块包括千兆以太网PHY接口芯片和RJ45以太网接口；所述电源管理模块用于给所述图像采集传输系统供电。

所述图像采集模块包括图像传感器、模组配置电路、模组连接器，所述模组连接器上设置有SCCB接口以及DVP接口，所述图像采集模块通过SCCB接口与DVP接口与图像处理控制模块连接。

所述图像传感器为500万像素级的CMOS图像传感器OV5640。

所述图像采集控制单元包括寄存器配置单元和接口控制单元，所述图像数据编帧控制单元包括图像数据与像素转换单元和图画编帧处理单元；所述寄存器配置单元用于通过SCC总线配置摄像头寄存单元，所述接口控制单元用于通过DVP总线实现与图像采集模块的对接，并根据随路时钟完成图像数据采集。

所述图像处理控制模块为FPGA现场可编程门阵列芯片，所述图像采集传输系统还包括DDR3 SODIMM存储芯片，所述DDR3 SODIMM存储芯片的输入端与图像数据编帧控制单元连接，所述DDR3 SODIMM存储芯片的输出端与千兆以太网控制单元和USB控制单元连接，所述DDR3 SODIMM存储芯片的控制端与所述FPGA现场可编程门阵列芯片内置的DDR3控制器IP软核、以及MCB硬核连接。

所述图像处理控制模块为FPGA现场可编程门阵列芯片，所述千兆以太网PHY接口芯片通过引脚TXD、引脚GTX_CLK 、引脚RXD、引脚TXEN、引脚RXDV与所述FPGA现场可编程门阵列芯片连接。

所述图像处理控制模块为FPGA现场可编程门阵列芯片，所述USB接口芯片通过DATA 数据总线、CLK 接口时钟线、FLAGA 可编程标志信号线、FLAGB 满标志信号线、以及FLAGC 空标志信号线与所述FPGA现场可编程门阵列芯片连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型的高速实时图像采集传输系统，包括图像采集模块，图像处理控制模块，千兆以太网传输模块、USB传输模块和电源管理模块，不仅可以实时实现高速图像数据的采集与处理，同时，该图像采集传输系统还具有图像数据高速传输能力，可以通过千兆以太网接口与计算机之间实现远程高速通信，最高图像数据采集速率可以达到30fps，最大图像分辨率为1280×960Pixels，最大传输带宽可达到600Mbps。此外，高速实时图像采集传输系统还可以通过USB传输模块将图像数据从本地直接导出，便于上位机对图像数据进行二次开发。

附图说明