CN115396634B - 一种基于FPGA的camerlink采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及采集装置技术领域，具体涉及一种基于FPGA的camerlink采集装置，包括存储器和FPGA处理芯片；FPGA处理芯片包括发送模块、模式选择模块、图像插值模块和其它处理模块；存储器用于储存采集的图像信息；发送模块用于将处理后的图像发送至上位机；模式选择模块用于获取上位机的指令，根据指令控制图像插值模块和其它处理模块对图像进行处理；图像插值模块用于对存储器内的图像进行插值处理；其它处理模块用于对存储器内的图像进行插值处理外的处理，能够根据上位机的不同的测试需求，对图像进行相应处理后再发送至上位机，降低PC端的处理工作量。

Description

一种基于FPGA的camerlink采集装置
技术领域
本发明涉及采集装置技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的camerlink采集装置。
背景技术
工业相机作为工业的眼睛，在工业中的作用主要是采集图像，在对采集的图像进行测试时，根据工业中的各种指标不同，PC的上位机对图像也会有不同的测试需求，目前对于图像的处理均是在PC端完成的，PC端的CPU处理工作量较大，从而导致运行效率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于FPGA的camerlink采集装置，能够根据上位机的不同的测试需求，对图像进行相应处理后发送至上位机，降低PC端的处理工作量。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于FPGA的camerlink采集装置，包括存储器和FPGA处理芯片；
所述FPGA处理芯片包括发送模块、模式选择模块、图像插值模块和其它处理模块；所述发送模块和上位机连接，所述模式选择模块和所述发送模块连接，所述图像插值模块分别与所述模式选择模块、所述存储器连接，所述其它处理模块分别与所述模式选择模块、所述存储器连接；
所述存储器用于储存采集的图像信息；
所述发送模块用于将所述图像插值模块或所述其它处理模块处理后的图像发送至上位机；
所述模式选择模块用于获取上位机的指令，根据指令控制所述图像插值模块和所述其它处理模块对所述存储器内的图像进行处理；
所述图像插值模块用于对所述存储器内的图像进行插值处理；
所述其它处理模块用于对所述存储器内的图像进行插值处理外的处理。
其中，所述FPGA处理芯片还包括Cameralink数据接收模块；所述Cameralink数据接收模块和所述存储器连接；
所述Cameralink数据接收模块用于将从cameralink工业相机发送过来的图像数据存贮至所述存储器。
其中，所述FPGA处理芯片还包括UART接口模块；所述UART接口模块和所述Cameralink数据接收模块连接；
所述UART接口模块用于透传工业相机的配置参数，以及设置工业相机参数设定。
其中，所述图像插值模块包括有效帧处理单元和插值处理单元；所述有效帧处理单元和所述存储器连接，所述插值处理单元分别与所述有效帧处理单元、所述模式选择模块连接；
所述有效帧处理单元用于甄别所述存储器内的图像信息的有效帧；
所述插值处理单元用于对所述图像信息的有效帧进行插值处理。
其中，所述图像插值模块还包括无处理单元；所述无处理单元分别与所述有效帧处理单元、所述模式选择模块连接；
所述无处理单元用于对所述图像信息的有效帧进行不处理。
其中，所述图像插值模块还包括任意取图单元；所述任意取图单元分别与所述有效帧处理单元、所述模式选择模块连接；
所述任意取图单元用于根据上位机指令，获取所述图像信息的有效帧中的任意图像区域。
其中，所述发送模块为基于PCIE2.0x4的接口。
本发明的一种基于FPGA的camerlink采集装置，所述存储器用于储存采集的图像信息；根据上位机的不同的测试需求，由所述模式选择模块进行不同模式的测试，所述图像插值模块根据上位机指令对所述存储器内的图像进行插值处理，利用所述图像插值模块可以对图像信息的某个分量进行处理，相较于传统的上位机需要图像的完整帧才能进行插值计算处理，在所述FPGA处理芯片中进行图像插值处理，处理效率更高，同样也降低了上位机的PC端的工作量；所述其它处理模块根据上位机指令对所述存储器内的图像进行插值处理外的处理，例如裁剪、调色等处理；当所述模式选择模块所选择的所述图像插值模块、所述其它处理模块对图像信息处理好后，所述发送模块将处理后的图像信息通过PCIE2.0 X4接口发送至PC的上位机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种基于FPGA的camerlink采集装置的结构示意图。
图2是本发明的图像插值模块的结构示意图。
1-存储器、2-FPGA处理芯片、21-发送模块、22-模式选择模块、23-图像插值模块、24-其它处理模块、25-Cameralink数据接收模块、26-UART接口模块、231-有效帧处理单元、232-插值处理单元、233-无处理单元、234-任意取图单元。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1～图2，本发明提供一种基于FPGA的camerlink采集装置：包括存储器1和FPGA处理芯片2；
所述FPGA处理芯片2包括发送模块21、模式选择模块22、图像插值模块23和其它处理模块24；所述发送模块21和上位机连接，所述模式选择模块22和所述发送模块21连接，所述图像插值模块23分别与所述模式选择模块22、所述存储器1连接，所述其它处理模块24分别与所述模式选择模块22、所述存储器1连接；
所述存储器1用于储存采集的图像信息；
所述发送模块21用于将所述图像插值模块23或所述其它处理模块24处理后的图像发送至上位机；
所述模式选择模块22用于获取上位机的指令，根据指令控制所述图像插值模块23和所述其它处理模块24对所述存储器1内的图像进行处理；
所述图像插值模块23用于对所述存储器1内的图像进行插值处理；
所述其它处理模块24用于对所述存储器1内的图像进行插值处理外的处理。
在本实施方式中，所述存储器1用于储存采集的图像信息，可以包括DDR3、DDR4等，本发明对此不作限定；所述FPGA处理芯片2采用常规FPGA XC7A75T-2FGG484I，使用FPGA程序进行开发，同样适用于其它FPGA型号，但不限于其具体的芯片型号、封装；根据上位机的不同的测试需求，由所述模式选择模块22进行不同模式的测试，所述图像插值模块23根据上位机指令对所述存储器1内的图像进行插值处理，利用所述图像插值模块23可以对图像信息的某个分量进行处理，相较于传统的上位机需要图像的完整帧才能进行插值计算处理，在所述FPGA处理芯片2中进行图像插值处理，处理效率更高，同样也降低了上位机的PC端的工作量；所述其它处理模块24根据上位机指令对所述存储器1内的图像进行插值处理外的处理，例如裁剪、调色等处理；当所述模式选择模块22所选择的所述图像插值模块23、所述其它处理模块24对图像信息处理好后，所述发送模块21将处理后的图像信息通过PCIE2.0 X4接口发送至PC的上位机。
本发明的一种基于FPGA的camerlink采集装置，根据上位机的不同的测试需求，由所述模式选择模块22进行不同模式的测试，并将原在上位机的PC端所要完成的处理工作，移至FPGAFPGA处理芯片2，减少了上位机PC端的处理工作量，提高了上位机PC端的运行效率，并且大幅减少了普通网卡时时接收网卡信息对CPU和内存的损耗和其通道带宽的占用。
进一步的，所述FPGA处理芯片2还包括Cameralink数据接收模块25；所述Cameralink数据接收模块25和所述存储器1连接；
所述Cameralink数据接收模块25用于将从cameralink工业相机发送过来的图像数据存贮至所述存储器1。
在本实施方式中，所述Cameralink数据接收模块25与所述存储器1相连，用于高速的存贮从cameralink工业相机通过cameralink通信协议以及对应接口发送过来的图像数据。
进一步的，所述FPGA处理芯片2还包括UART接口模块26；所述UART接口模块26和所述Cameralink数据接收模块25连接；
所述UART接口模块26用于透传工业相机的配置参数，以及设置工业相机参数设定。
在本实施方式中，所述UART接口模块26的UART通信协议包含于cameralink IP协议，但硬件连接为单独UART接口，用于透传工业相机的配置参数，用于设置相机的亮度、颜色、sharpness等参数设定。
进一步的，所述图像插值模块23包括有效帧处理单元231和插值处理单元232；所述有效帧处理单元231和所述存储器1连接，所述插值处理单元232分别与所述有效帧处理单元231、所述模式选择模块22连接；
所述有效帧处理单元231用于甄别所述存储器1内的图像信息的有效帧；
所述插值处理单元232用于对所述图像信息的有效帧进行插值处理。
在本实施方式中，所述有效帧处理单元231用以甄别所述储存器内的图像信息的有效帧，并将所述图像信息的有效帧通过所述发送模块21发送至PC内存，只将图像的有效帧上述至上位机的PC端，而不发送无效帧，进而避免了无效帧对上位机的影响；所述插值处理单元232用以对图像信息的有效帧进行插值处理，根据上位机指令将对其数据进行色彩空间的转换存至所述存储器1，再根据上位机指令将其转换后图像数据通过所述发送模块21发送至上位机。
进一步的，所述图像插值模块23还包括无处理单元233；所述无处理单元233分别与所述有效帧处理单元231、所述模式选择模块22连接；
所述无处理单元233用于对所述图像信息的有效帧进行不处理。
在本实施方式中，根据上位机指令，所述无处理单元233对所述图像信息的有效帧不进行任何处理，通过所述发送模块21直接发送至上位机。
进一步的，所述图像插值模块23还包括任意取图单元234；所述任意取图单元234分别与所述有效帧处理单元231、所述模式选择模块22连接；
所述任意取图单元234用于根据上位机指令，获取所述图像信息的有效帧中的任意图像区域。
在本实施方式中，所述任意取图单元234根据上位机指令，读取所述储存器内的图像信息的部分图像区域，通过所述发送模块21发送至上位机。
进一步的，所述发送模块21为基于PCIE2.0x4的接口。
本发明的一种基于FPGA的camerlink采集装置，可支持cameralink图像采集和处理传至PC，适用于所有基于cameralink的各种相机如面阵相机和线阵相机、3D相机等，支持6Gbps的速率通过该装置对图像数据等进行采集，并将其插值完后的数据或原始数据或处理结果在不需要电脑CPU参与的条件下，以20G的速率将所需要的数据直接拷贝至指定内存地址，大幅降低电脑CPU的使用，也大幅提升了插值运算和获取有效数据的速度，也避免了在上位机不获取有效帧的条件下对电脑CPU的消耗，和PCI-E带宽的消耗、内存、内存带宽的消耗，从而将更多的运算时间、带宽预留给PC CPU需要做的运算或用于其它的用途。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种基于FPGA的camerlink采集装置，其特征在于，
包括存储器和FPGA处理芯片；
所述FPGA处理芯片包括发送模块、模式选择模块、图像插值模块和其它处理模块；所述发送模块和上位机连接，所述模式选择模块和所述发送模块连接，所述图像插值模块分别与所述模式选择模块、所述存储器连接，所述其它处理模块分别与所述模式选择模块、所述存储器连接；
所述存储器用于储存采集的图像信息；
所述发送模块用于将所述图像插值模块或所述其它处理模块处理后的图像发送至上位机；
所述模式选择模块用于获取上位机的指令，根据指令控制所述图像插值模块和所述其它处理模块对所述存储器内的图像进行处理；
所述图像插值模块用于对所述存储器内的图像进行插值处理；
所述其它处理模块用于对所述存储器内的图像进行插值处理外的处理；
所述图像插值模块包括无处理单元、有效帧处理单元和插值处理单元；所述有效帧处理单元和所述存储器连接，所述插值处理单元分别与所述有效帧处理单元、所述模式选择模块连接；所述无处理单元分别与所述有效帧处理单元、所述模式选择模块连接；
所述有效帧处理单元用于甄别所述存储器内的图像信息的有效帧；
所述插值处理单元用于对所述图像信息的有效帧进行插值处理；
所述无处理单元用于对所述图像信息的有效帧进行不处理；
所述FPGA处理芯片还包括Cameralink数据接收模块；所述Cameralink数据接收模块和所述存储器连接；所述Cameralink数据接收模块用于将从cameralink工业相机发送过来的图像数据存贮至所述存储器。
2.如权利要求1所述的一种基于FPGA的camerlink采集装置，其特征在于，
所述FPGA处理芯片还包括UART接口模块；所述UART接口模块和所述Cameralink数据接收模块连接；
所述UART接口模块用于透传工业相机的配置参数，以及设置工业相机参数设定。
3.如权利要求1所述的一种基于FPGA的camerlink采集装置，其特征在于，
所述发送模块为基于PCIE2.0x4的接口。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102625056A (zh) * 2012-03-30 2012-08-01 广东正业科技股份有限公司 一种基于fpga的cis图像采集系统及其采集方法
CN203632764U (zh) * 2013-11-25 2014-06-04 成都术有科技有限公司 Camera link数据转换器
WO2018196734A1 (zh) * 2017-04-26 2018-11-01 宁波舜宇光电信息有限公司 测试数据处理装置、测试数据处理方法和测试设备
CN109525836A (zh) * 2018-11-26 2019-03-26 昆山软龙格自动化技术有限公司 基于fpga的嵌入式多模同测装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102625056A (zh) * 2012-03-30 2012-08-01 广东正业科技股份有限公司 一种基于fpga的cis图像采集系统及其采集方法
CN203632764U (zh) * 2013-11-25 2014-06-04 成都术有科技有限公司 Camera link数据转换器
WO2018196734A1 (zh) * 2017-04-26 2018-11-01 宁波舜宇光电信息有限公司 测试数据处理装置、测试数据处理方法和测试设备
CN109525836A (zh) * 2018-11-26 2019-03-26 昆山软龙格自动化技术有限公司 基于fpga的嵌入式多模同测装置

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