CN102065212A

CN102065212A - 多路数字图像或数字视频采集装置

Info

Publication number: CN102065212A
Application number: CN 201010586498
Authority: CN
Inventors: 张智勇; 冯艳平; 石开昶
Original assignee: KUNMING WEIXIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: KUNMING MINTU TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: CN102065212B

Abstract

本发明涉及图像或者视频采集装置，特别涉及一种多路数字图像或数字视频采集装置。本发明的多路数字图像或数字视频采集装置包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、多路数据选择器、数字图像或数字视频采集模块、中央处理单元。本发明的多路数字图像或数字视频采集装置，可以利用一个中央处理单元实现对多路数字图像或数字视频的采集，具有结构紧凑、成本低、体积小等诸多优点。

Description

多路数字图像或数字视频采集装置

技术领域

本发明涉及图像或者视频采集装置，特别涉及一种多路数字图像或数字视频采集装置。

背景技术

现有的图像或视频采集装置一般都是针对模拟视频信号的采集，必须使用A/D转换器件(模拟数字转换器件)或者视频解码器件，先把模拟视频信号转换为数字信号，然后才能进入中央处理单元进行采集、处理、传输、存储等一系列数字化处理，而且一般一个中央处理单元只能采集一路图像或视频。如果需要采集多路图像或视频，一般必须有多个A/D转换器件(模拟数字转换器件)或者多个视频解码器件，而且还需要有多个中央处理单元，从而导致采集多路图像或视频的时候，系统成本比较高，无法适用于对成本和价格比较敏感的场合。

发明内容

本发明提供了一种多路数字图像或数字视频采集装置，主要使用通用逻辑器件、专用逻辑器件、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、或者其他可编程逻辑器件构成多路数据选择器，从而可以利用一个中央处理单元采集并处理多路数字图像或数字视频数据。配合能够输出数字图像或视频数据的图像传感器(例如CMOS图像传感器)或者图像传感器电路模块，从而获得免除模拟图像或视频采集系统中必须使用的A/D转换器件(模拟数字转换器件)或者视频解码器件的技术效果。

具体而言，本发明提供了一种多路数字图像或数字视频采集装置，包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、多路数据选择器、数字图像或数字视频采集模块、中央处理单元。多路数据选择器可以由通用逻辑器件、专用逻辑器件、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)或者其他可编程逻辑器件构成。数字图像或数字视频采集模块可以是中央处理单元的片上外设，也可以用中央处理单元的某种接口或总线来模拟实现该功能，还可以位于中央处理单元外部、由单独的数字图像或数字视频采集器件构成。中央处理处理单元可以是数字信号处理器(DSP)、微控制器(MCU)、中央处理器(CPU)、嵌入式处理器、单片机、专用处理器等。多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据选择器连接，多路数据选择器与数字图像或数字视频采集模块连接，多路数据选择器与中央处理单元连接。数字图像或数字视频采集模块与中央处理单元连接。

本发明的一种多路数字图像或数字视频采集装置工作时，所有数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块同时上电，数字图像传感器(例如CMOS图像传感器)或者数字图像传感器电路模块输出数字图像或数字视频数据至多路数据选择器，中央处理单元向多路数据选择器发出选择信号，选择某一路数字图像或者数字视频数据通过多路数据选择器。数字图像或数字视频采集模块对多路数据选择器输出的某路数字图像或者数字视频数据进行数字图像或者数字视频的采集，在中央处理单元发出的地址和/或控制信号的作用下，将采集的数字图像或者数字视频数据输出至中央处理单元。中央处理单元可以连接通信接口。通信接口可以是网络接口、串行通信接口、USB接口、无线通信接口等任何通信接口，从而实现数据的远距离传输、远程控制等功能。

本发明提供了另一种多路数字图像或数字视频采集装置，包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、多路数据分配器、多路数据选择器、多个数字图像或数字视频采集模块、中央处理单元。每个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与一个数字图像或数字视频采集模块连接，多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据分配器连接。多个数字图像或数字视频采集模块分别与多路数据选择器连接，多个数字图像或数字视频采集模块分别与中央处理单元连接。多路数据选择器与中央处理单元连接。多路数据分配器与中央处理单元连接。

本发明的另一种多路数字图像或数字视频采集装置工作时，中央处理单元向多路数据分配器发出选择信号和控制信号，通过多路数据分配器将控制信号分配给一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块，这一路或者这几路数字图像传感器(例如CMOS图像传感器)或者数字图像传感器电路模块输出数字图像或数字视频数据至相应的数字图像或数字视频采集模块，数字图像或数字视频采集模块对数字图像或者数字视频数据进行数字图像或者数字视频的采集，在中央处理单元发出的地址和/或控制信号的作用下，将采集的数字图像或者数字视频数据输出至多路数据选择器。中央处理单元向多路数据选择器发出选择信号，选择某一路采集到的数字图像或者数字视频数据通过多路数据选择器，多路数据选择器将采集到的数字图像或者数字视频数据传输至中央处理单元。中央处理单元可以连接通信接口。通信接口可以是网络接口、串行通信接口、USB接口、无线通信接口等任何通信接口，从而实现数据的远距离传输、远程控制等功能。

本发明的多路数字图像或视频采集装置，可以利用一个中央处理单元实现对多路图像或视频的采集，具有结构紧凑、成本低、体积小等诸多优点。

附图说明

图1为本发明实施例1的系统原理图。

图2为本发明实施例2的系统原理图。

图3为本发明实施例3的系统原理图。

图4为本发明实施例4的系统原理图。

图5为本发明实施例5的系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的多路数字图像或视频采集装置。

实施例1

如图1所示，本发明的多路数字图像或数字视频采集装置包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、用于选择数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块输出的数字图像或者数字视频数据的多路数据选择器3、用于采集数字图像或数字视频的数字图像或数字视频采集模块2、中央处理单元1。多路数据选择器3可以由通用逻辑器件、专用逻辑器件、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)或者其他可编程逻辑器件构成。数字图像或数字视频采集模块2可以是中央处理单元1的片上外设，也可以用中央处理单元1的某种接口或总线来模拟实现该功能，还可以位于中央处理单元1外部、由单独的数字图像或数字视频采集器件构成，或者由现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件实现。中央处理单元1可以是数字信号处理器(DSP)、微控制器(MCU)、中央处理器(CPU)、嵌入式处理器、单片机、专用处理器等，或者由现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现。多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据选择器3连接，多路数据选择器3与数字图像或数字视频采集模块2连接，多路数据选择器3与中央处理单元1连接。数字图像或数字视频采集模块2与中央处理单元1连接。

本发明的多路数字图像或数字视频采集装置工作时，所有数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块同时上电，数字图像传感器(例如CMOS图像传感器)或者数字图像传感器电路模块输出数字图像或数字视频数据至多路数据选择器3，中央处理单元1向多路数据选择器3发出多次选择信号，每次选择一路数字图像或者数字视频数据通过多路数据选择器3。数字图像或数字视频采集模块2对多路数据选择器3输出的某路数字图像或者数字视频数据进行数字图像或者数字视频的采集，在中央处理单元1发出的地址和/或控制信号的作用下，将采集到的数字图像或者数字视频数据输出至中央处理单元1。中央处理单元1可以连接通信接口。通信接口可以是网络接口、串行通信接口、USB接口、无线通信接口等任何通信接口，从而实现数据的远距离传输、远程控制等功能。

实施例2

如图2所示，本发明的多路数字图像或数字视频采集装置包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、用于选择数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块输出的数字图像或者数字视频数据的多路数据选择器3、用于采集数字图像或数字视频的数字图像或数字视频采集模块2、中央处理单元1。多路数据选择器3可以由通用逻辑器件、专用逻辑器件、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)或者其他可编程逻辑器件构成。数字图像或数字视频采集模块2可以是中央处理单元1的片上外设，也可以用中央处理单元1的某种接口或总线来模拟实现该功能，还可以位于中央处理单元1外部、由单独的数字图像或数字视频采集器件构成，或者由现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件实现。中央处理单元1可以是数字信号处理器(DSP)、微控制器(MCU)、中央处理器(CPU)、嵌入式处理器、单片机、专用处理器等，或者由现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现。多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据选择器3连接，多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与中央处理单元1连接。多路数据选择器3与数字图像或数字视频采集模块2连接，多路数据选择器3与中央处理单元1连接。数字图像或数字视频采集模块2与中央处理单元1连接。

本发明的多路数字图像或数字视频采集装置工作时，中央处理单元1向一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块发出控制信号，使这一路或者这几路数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块上电，这一路或者这几路数字图像传感器(例如CMOS图像传感器)或者数字图像传感器电路模块输出数字图像或数字视频数据至多路数据选择器3，中央处理单元1向多路数据选择器3发出多次选择信号，每次选择一路数字图像或者数字视频数据通过多路数据选择器3。数字图像或数字视频采集模块2对多路数据选择器3输出的某路数字图像或者数字视频数据进行数字图像或者数字视频的采集，在中央处理单元1发出的地址和/或控制信号的作用下，将采集到的数字图像或者数字视频数据输出至中央处理单元1。采集完毕，中央处理单元1向这一路或者这几路数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块发出控制信号，使其下电。中央处理单元1可以连接通信接口。通信接口可以是网络接口、串行通信接口、USB接口、无线通信接口等任何通信接口，从而实现数据的远距离传输、远程控制等功能。

本发明的多路数字图像或数字视频采集装置通过一路或多路控制信号使某一路或某几路数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块上电或下电，可以实现只有需要采集的某个或某几个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块上电，而其他不需要采集的数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块处于省电状态，从而有效降低了整个系统的功耗。

实施例3

如图3所示，本发明的多路数字图像或数字视频采集装置包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、用于将中央处理单元发出的控制信号分配给数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块的多路数据分配器4、用于选择数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块输出的数字图像或者数字视频数据的多路数据选择器3、用于采集数字图像或数字视频的数字图像或数字视频采集模块2、中央处理单元1。多路数据分配器4和多路数据选择器3可以由通用逻辑器件、专用逻辑器件、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)或者其他可编程逻辑器件构成。数字图像或数字视频采集模块2可以是中央处理单元1的片上外设，也可以用中央处理单元1的某种接口或总线来模拟实现该功能，还可以位于中央处理单元1外部、由单独的数字图像或数字视频采集器件构成，或者由现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件实现。中央处理单元1可以是数字信号处理器(DSP)、微控制器(MCU)、中央处理器(CPU)、嵌入式处理器、单片机、专用处理器等，或者由现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现。多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据选择器3连接，多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据分配器4连接。多路数据选择器3与数字图像或数字视频采集模块2连接，多路数据选择器3与中央处理单元1连接。多路数据分配器4与中央处理单元1连接。数字图像或数字视频采集模块2与中央处理单元1连接。

本发明的多路数字图像或数字视频采集装置工作时，中央处理单元1向多路数据分配器4发出选择信号和控制信号，通过多路数据分配器4将控制信号分配给一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块，使这一路或者这几路数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块上电，这一路或者这几路数字图像传感器(例如CMOS图像传感器)或者数字图像传感器电路模块输出数字图像或数字视频数据至多路数据选择器3，中央处理单元1向多路数据选择器3发出多次选择信号，每次选择一路数字图像或者数字视频数据通过多路数据选择器3。数字图像或数字视频采集模块2对多路数据选择器3输出的某路数字图像或者数字视频数据进行数字图像或者数字视频的采集，在中央处理单元1发出的地址和/或控制信号的作用下，将采集到的数字图像或者数字视频数据输出至中央处理单元1。采集完毕，中央处理单元1向多路数据分配器4发出选择信号和控制信号，通过多路数据分配器4将控制信号分配给一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块，使其下电。中央处理单元1可以连接通信接口。通信接口可以是网络接口、串行通信接口、USB接口、无线通信接口等任何通信接口，从而实现数据的远距离传输、远程控制等功能。

相对于实施例2，本发明的多路数字图像或数字视频采集装置利用多路数据分配器，有效减少了中央处理单元的接口占用。

实施例4

如图4所示，本发明的多路数字图像或数字视频采集装置包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、用于将中央处理单元发出的控制信号分配给数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块的多路数据分配器4、用于选择数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块输出的数字图像或者数字视频数据的多路数据选择器3、用于采集数字图像或数字视频的数字图像或数字视频采集模块2、中央处理单元1。多路数据分配器4、多路数据选择器3、数字图像或数字视频采集模块2、中央处理单元1全部都由可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列FPGA、复杂可编程逻辑器件CPLD等)实现。多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据选择器3连接，多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据分配器4连接。多路数据选择器3与数字图像或数字视频采集模块2连接，多路数据选择器3与中央处理单元1连接。多路数据分配器4与中央处理单元1连接。数字图像或数字视频采集模块2与中央处理单元1连接。

相对于实施例3，本发明的多路数字图像或数字视频采集装置利用片上系统(System On Chip，简称SOC)技术，使得原本在电路板上的多个器件及其之间相互连接的导线全部被包含到一个现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)中，使得整个系统在电路板上占用的面积显著减小，具有结构紧凑、成本低、体积小、耗电低等诸多优点。

实施例5

如图5所示，本发明的多路数字图像或数字视频采集装置包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、用于将中央处理单元发出的控制信号分配给数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块的多路数据分配器4、用于选择数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块输出的数字图像或者数字视频数据的多路数据选择器3、多个用于采集数字图像或数字视频的数字图像或数字视频采集模块、中央处理单元1。每个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与一个数字图像或数字视频采集模块连接，多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据分配器4连接。多个数字图像或数字视频采集模块分别与多路数据选择器3连接，多个数字图像或数字视频采集模块分别与中央处理单元1连接。多路数据选择器3与中央处理单元1连接。多路数据分配器4与中央处理单元1连接。

本发明的多路数字图像或数字视频采集装置工作时，中央处理单元1向多路数据分配器4发出选择信号和控制信号，通过多路数据分配器4将控制信号分配给一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块，使这一路或者这几路数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块上电，这一路或者多路数字图像传感器(例如CMOS图像传感器)或者数字图像传感器电路模块输出数字图像或数字视频数据至对应的数字图像或数字视频采集模块，数字图像或数字视频采集模块对数字图像或者数字视频数据进行数字图像或者数字视频的采集，在中央处理单元1发出的地址和/或控制信号的作用下，将采集到的数字图像或者数字视频数据输出至多路数据选择器3。中央处理单元1向多路数据选择器3发出多次选择信号，每次选择一路采集到的数字图像或者数字视频数据通过多路数据选择器3，多路数据选择器3将采集到的数字图像或者数字视频数据传输至中央处理单元1。采集完毕，中央处理单元1向多路数据分配器4发出选择信号和控制信号，通过多路数据分配器4将控制信号分配给一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块，使其下电。中央处理单元1可以连接通信接口。通信接口可以是网络接口、串行通信接口、USB接口、无线通信接口等任何通信接口，从而实现数据的远距离传输、远程控制等功能。

本发明的多路数字图像或数字视频采集装置使用了多个数字图像或数字视频采集模块，可以采集同一时刻的多路数字图像或数字视频，采集完成后，可以用一个中央处理单元综合处理采集到的多路数字图像或数字视频数据。本发明的多路数字图像或数字视频采集装置可以用于采集多路具有时间关联性的数字图像或数字视频数据，并能保证多路数字图像或数字视频数据的时间关联性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims

1.一种多路数字图像或数字视频采集装置，包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、用于采集数字图像或数字视频的数字图像或数字视频采集模块、中央处理单元，其特征在于，所述多路数字图像或数字视频采集装置还包括用于选择数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块输出的数字图像或者数字视频数据的多路数据选择器；多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据选择器连接，多路数据选择器与数字图像或数字视频采集模块连接，多路数据选择器与中央处理单元连接，数字图像或数字视频采集模块与中央处理单元连接；多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块将数字图像或数字视频数据传输至多路数据选择器，中央处理单元向多路数据选择器发出多次选择信号，每次选择一路数字图像或者数字视频数据通过多路数据选择器，数字图像或数字视频采集模块对多路数据选择器输出的某路数字图像或者数字视频数据进行数字图像或者数字视频的采集，在中央处理单元发出的地址和/或控制信号的作用下，将采集到的数字图像或者数字视频输出至中央处理单元。

2.如权利要求1所述的一种多路数字图像或数字视频采集装置，其特征在于，所述的数字图像或数字视频采集模块是中央处理单元的片上外设，或者由中央处理单元的某种接口或总线模拟，或者是由位于中央处理单元外部、由单独的数字图像或数字视频采集器件构成，或者由现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件实现。

3.如权利要求1所述的一种多路数字图像或数字视频采集装置，其特征在于，所述的中央处理单元是数字信号处理器、微控制器、中央处理器、嵌入式处理器、单片机、专用处理器，或者由现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件实现。

4.如权利要求1所述的一种多路数字图像或数字视频采集装置，其特征在于，所述的多路数据选择器由通用逻辑器件、专用逻辑器件、现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件或者其他可编程逻辑器件构成。

5.如权利要求1至4所述的任意一种多路数字图像或数字视频采集装置，其特征在于，所述的多路数字图像或数字视频采集装置还包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与中央处理单元连接，中央处理单元向多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块发出控制信号。

6.如权利要求1至4所述的任意一种多路数字图像或数字视频采集装置，其特征在于，所述的多路数字图像或数字视频采集装置还包括用于将中央处理单元发出的控制信号分配给数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块的多路数据分配器，多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据分配器连接，多路数据分配器与中央处理单元连接，中央处理单元向多路数据分配器发出选择信号与控制信号，通过多路数据分配器将控制信号分配给一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块。

7.如权利要求6所述的一种多路数字图像或数字视频采集装置，其特征在于，所述的多路数据分配器由通用逻辑器件、专用逻辑器件、现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件或者其他可编程逻辑器件构成。

8.如权利要求6所述的一种多路数字图像或数字视频采集装置，其特征在于，所述的多路数据选择器、多路数据分配器、数字图像或数字视频采集模块、中央处理单元全部由可编程逻辑器件实现。

9.如权利要求8所述的一种多路数字图像或数字视频采集装置，其特征在于，所述的可编程逻辑器件是现场可编程门阵列或者复杂可编程逻辑器件。

10.一种多路数字图像或数字视频采集装置，包括多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块、多个用于采集数字图像或数字视频的数字图像或数字视频采集模块、中央处理单元，其特征在于，所述多路数字图像或数字视频采集装置还包括用于选择数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块输出的数字图像或者数字视频数据的多路数据选择器以及用于将中央处理单元发出的控制信号分配给数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块的多路数据分配器，每个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与一个数字图像或数字视频采集模块连接，多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块分别与多路数据分配器连接，多个数字图像或数字视频采集模块分别与多路数据选择器连接，多个数字图像或数字视频采集模块分别与中央处理单元连接，多路数据选择器与中央处理单元连接，多路数据分配器与中央处理单元连接；中央处理单元向多路数据分配器发出选择信号与控制信号，通过多路数据分配器将控制信号分配给一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块，一个或者多个数字图像传感器或者数字图像传感器电路模块将数字图像或数字视频数据传输至对应的数字图像或数字视频采集模块，数字图像或数字视频采集模块对数字图像或者数字视频数据进行数字图像或者数字视频的采集，在中央处理单元发出的地址和/或控制信号的作用下，将采集到的数字图像或者数字视频数据输出至多路数据选择器，中央处理单元向多路数据选择器发出多次选择信号，每次选择一路采集到的数字图像或者数字视频数据通过多路数据选择器，多路数据选择器将采集到的数字图像或者数字视频数据传输至中央处理单元。