CN116320328A - 一种单芯光纤传输系统、方法、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单芯光纤传输系统、方法、设备及可读存储介质，其系统包括图像采集模块、数据处理模块和单芯光纤，图像采集模块和数据处理模块分别与单芯光纤连接；图像采集模块用于获取红外热像仪采集到的图像数据并将图像数据转换为第一光信号输出；单芯光纤用于接收第一光信号并输出；数据处理模块用于接收第一光信号，将第一光信号转换为目标格式数据，还用于输出第二光信号；单芯光纤还用于接收第二光信号。解决了双芯单向光纤容易出现混淆的问题，本发明具有使用单芯光纤实现双向通信的效果。

Description

一种单芯光纤传输系统、方法、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及数据传输的技术领域，尤其是涉及一种单芯光纤传输系统、方法、设备及可读存储介质。

背景技术

目前，在安防监控邻域大多使用回扫型红外热像仪实现监控，现阶段回扫型红外热像仪的数据传输方法包括多芯电缆传输或光纤传输。多芯电缆传输是将红外热像仪的图像数据和通信数据采用电缆传输，由于红外热像仪图像数据和通信数据量较大，实时性要求高，在并行传输时需要选用抗干扰性较强的电缆；同时因为使用的电缆较多，连接复杂，调试难度增加。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为媒介传输的一种通信方式，具有损耗低、传输频带宽、抗电磁干扰等优点。但目前，多采用双芯单向光纤进行数据传输，即使用一根光纤接收图像、反馈信息及前段采集数据，另一根光纤发送控制指令，两根光纤容易出现混淆且成本较高。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：双芯单向光纤容易出现混淆的问题。

发明内容

为了改善双芯单向光纤容易出现混淆的问题，本申请提供了一种单芯光纤传输系统、方法、设备及可读存储介质。

在本申请的第一方面，提供了一种单芯光纤传输系统。该系统包括图像采集模块、数据处理模块和单芯光纤，所述图像采集模块和所述数据处理模块分别与所述单芯光纤连接；

所述图像采集模块，用于获取红外热像仪采集到的图像数据并将所述图像数据转换为第一光信号输出；

所述单芯光纤，用于接收所述第一光信号并输出；

所述数据处理模块，用于接收所述第一光信号，将所述第一光信号转换为目标格式数据，还用于输出第二光信号；

所述单芯光纤，还用于接收所述第二光信号。

由以上技术方案可知，通过单芯光纤将图像采集模块和数据处理模块连接起来，实现图像采集模块和数据处理模块之间单芯光纤双向通信。

在一种可能的实现方式中，所述图像采集模块包括第一FPGA模块和第一光模块，所述第一FPGA模块和所述红外热像仪电连接，所述第一FPGA模块和所述第一光模块电连接，所述第一光模块和所述单芯光纤连接；

所述红外热像仪，用于采集红外图像，并输出图像数据；

所述第一FPGA模块，用于接收所述图像数据并将所述图像数据转换为8位红外图像或14位红外图像；

所述第一光模块，用于将所述8位红外图像或所述14位红外图像转换为第一光信号并输出所述第一光信号。

在一种可能的实现方式中，所述数据处理模块包括第二FPGA模块和第二光模块，所述第二FPGA模块和所述第二光模块电连接，所述第二光模块和所述单芯光纤连接；

所述第二光模块，用于接收所述第一光信号并将所述第一光信号转换为第一电信号并输出；

所述第二FPGA模块，用于接收所述第一电信号，并将所述第一电信号数据转换为目标格式数据；

所述第二光模块，还用于输出第二光信号。

在一种可能的实现方式中，所述第一FPGA模块包括数据传输模块和数据转换模块，所述数据转换模块和所述红外热像仪电连接，所述数据转换模块和所述数据传输模块电连接，所述数据传输模块与所述第一光模块连接；

所述图像数据为cameralink数据；

所述8位红外图像和所述14位红外图像为CML数据；

所述数据转换模块，用于将所述cameralink数据转换为CML数据并输出CML数据；

所述数据传输模块，用于接收所述CML数据并输出所述CML数据。

在一种可能的实现方式中，所述数据传输模块为TLK1501芯片，所述TLK1501芯片包括低14位发送端口、MSB发送端口和LSB接收端口。

在一种可能的实现方式中，所述CML数据通过所述低14位发送端口接收。

在本申请的第二方面，提供了一种单芯光纤传输方法。该方法包括：当所述单芯光纤处于空闲期时，发送固定测试数据。

由以上技术方案可知，通过在单芯光纤处于空闲期时，发送固定测试数据，保持单芯光纤的传输速度。

在一种可能的实现方式中，获取错误信号；

当所述错误信号为高电平且所述高电平的持续时间达到时间预设值时，输出报警信号。

在本申请的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

在本申请的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本申请的第二方面的方法。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过单芯光纤将图像采集模块和数据处理模块连接起来，实现图像采集模块和数据处理模块之间单芯光纤的双向通信；

2.通过在单芯光纤处于空闲期时，发送固定测试数据，保持单芯光纤的传输速度。

附图说明

图1是本申请提供的单芯光纤传输系统的结构示意图。

图2是本申请提供的单芯光纤传输方法的流程示意图。

图3是本申请提供的电子设备的结构示意图。

图中，100、单芯光纤传输系统；1、图像采集模块；11、第一FPGA模块；111、数据转换模块；112、数据传输模块；12、第一光模块；2、数据处理模块；21、第二FPGA模块；22、第二光模块；3、单芯光纤；4、红外热像仪；301、CPU；302、ROM；303、RAM；304、I/O接口；305、输入部分；306、输出部分；307、存储部分；308、通信部分；309、驱动器；310、可拆卸介质。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

本申请实施例提供一种单芯光纤传输系统100，参照图1，单芯光纤传输系统200包括：图像采集模块1、数据处理模块2和单芯光纤3，上述图像采集模块1和上述数据处理模块2分别与上述单芯光纤3连接。

上述图像采集模块1用于获取红外热像仪4采集到的图像数据并将上述图像数据转换为第一光信号输出；上述单芯光纤3用于接收上述第一光信号并输出。上述数据处理模块2用于接收上述第一光信号，将上述第一光信号转换为目标格式数据，输出第二光信号输出；上述单芯光纤3还用于接收上述第二光信号。

通过单芯光纤3将图像采集模块1和数据处理模块2连接起来，实现图像采集模块1和数据处理模块2之间的单芯光纤3双向通信。

上述图像采集模块1包括第一FPGA模块11和第一光模块12，上述第一FPGA模块11和上述红外热像仪4电连接，上述第一FPGA模块11和上述第一光模块12电连接，上述第一光模块12和上述单芯光纤3连接。上述红外热像仪4用于采集红外图像，并输出图像数据，上述图像数据表示红外热像仪4采集到的红外图像。上述第一FPGA模块11用于接收上述图像数据并将上述图像数据转换为8位红外图像或14位红外图像。上述第一光模块12用于将上述8位红外图像或上述14位红外图像转换为第一光信号并输出上述第一光信号。将图像数据转换为8位红外图像或14位红外图像为本领域技术人员公知的技术手段，在此不做赘述。

上述第一FPGA模块11包括数据传输模块112和数据转换模块111，上述数据转换模块111和上述红外热像仪4电连接，上述数据转换模块111和上述数据传输模块112电连接，上述数据传输模块112与上述第一光模块12连接；上述图像数据为cameralink数据；上述8位红外图像和上述14位红外图像为CML数据；上述数据转换模块111用于将上述cameralink数据转换为CML数据并输出CML数据；上述数据传输模块112用于接收上述CML数据并输出上述CML数据。上述cameralink数据表示符合Camera link标准的数据。上述CML数据表示CML格式的数据，CML格式为本邻域技术人员公知的数据格式，在此不做赘述。

上述数据传输模块112为TLK1501芯片，上述TLK1501芯片包括低14位发送端口、MSB发送端口和LSB接收端口。上述CML数据通过上述低14位发送端口接收。上述MSB发送端口表示最高有效位，上述LSB接收端口表示最低有效位。上述TLK1501芯片为现有芯片，则TLK1501芯片中的各个端口为本领域人员公知的内容。

通过在将红外热像仪4和第一FPGA模块11连接，实现对图像数据的采集和处理，将第一FPGA模块11和第一光模块12连接，实现将处理后的图像数据转换为第一光信号，然后将第一光信号输入至单芯光纤3实现对图像数据的传输。

上述数据处理模块2包括第二FPGA模块21和第二光模块22，上述第二FPGA模块21和上述第二光模块22电连接，上述第二光模块22和上述单芯光纤3连接。上述第二光模块22用于接收上述第一光信号并将上述第一光信号转换为第一电信号并输出；上述第二FPGA模块21用于接收上述第一电信号，并将上述第一电信号数据转换为目标格式数据；上述第二光模块22还用于输出第二光信号。

上述第二FPGA模块21还与监控平台连接，工作人员可以通过监控平台向上述第二FPGA模块21输入指令，上述接收上述指令并输出至第二光模块22，第二光模块将上述指令转换为第二光信号输出。上述单芯光纤接收上述第二光信号，实现单芯光纤的双向通信。上述监控平台可以为电脑、手机等移动终端。

上述第一光模块12和第二光模块22为光模块，光模块是进行光电和电光转换的光电子器件。光模块的发送端把电信号转换为光信号，接收端把光信号转换为电信号。上述第一FPGA模块11和第二FPGA模块21为FPGA芯片，FPGA芯片是可编程的逻辑列阵，FPGA芯片为本邻域技术人员公知的器件，在此不做赘述。

本申请实施例提供一种单芯光纤传输方法，上述方法的主要流程描述如下。

如图2所示：

步骤S101：当单芯光纤处于空闲期时，发送固定测试数据。

具体的，实时获取单芯光纤的数据传输量，当单芯光纤在某一时刻没有进行数据传输时即处于空闲期，向单芯光纤发送固定测试数据，当获取到单芯光纤需要进行数据传输时，则不发送固定测试数据。

通过在单芯光纤不进行输出传输时，发送固定测试数据，保持单芯光纤的传输速度。

步骤S102：获取错误信号，当错误信号为高电平且上述高电平的持续时间达到时间预设值时，输出报警信号。

具体的，上述错误信号为TLK1501芯片的RX_ER/PRBS_PASS引脚的信号，当该引脚的信号为高电平且高电平的持续时间达到时间预设值时，表示单芯光纤传输出现问题，输出报警信号，用以提示工作人员及时进行检查。当上述信号未超过信号预设值时，则表示单芯光纤在正常的进行数据传输。

本申请实施例公开一种电子设备。参照图3，电子设备包括，包括中央处理单元(CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分307加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口304也连接至总线。

以下部件连接至I/O接口304：包括键盘、鼠标等的输入部分305；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分306；包括硬盘等的存储部分307；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分308。通信部分308经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器309也根据需要连接至I/O接口304。可拆卸介质310，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器309上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分307。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图图1描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分308从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质310被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本申请的装置中限定的上述功能。

需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种单芯光纤传输系统，其特征在于，包括图像采集模块(1)、数据处理模块(2)和单芯光纤(3)，所述图像采集模块(1)和所述数据处理模块(2)分别与所述单芯光纤(3)连接；

所述图像采集模块(1)，用于获取红外热像仪(4)采集到的图像数据并将所述图像数据转换为第一光信号输出；

所述单芯光纤(3)，用于接收所述第一光信号并输出；

所述数据处理模块(2)，用于接收所述第一光信号，将所述第一光信号转换为目标格式数据，还用于输出第二光信号；

所述单芯光纤(3)，还用于接收所述第二光信号。

2.根据权利要求1所述的单芯光纤传输系统，其特征在于，所述图像采集模块(1)包括第一FPGA模块(11)和第一光模块(12)，所述第一FPGA模块(11)和所述红外热像仪(4)电连接，所述第一FPGA模块(11)和所述第一光模块(12)电连接，所述第一光模块(12)和所述单芯光纤(3)连接；

所述红外热像仪(4)，用于采集红外图像，并输出图像数据；

所述第一FPGA模块(11)，用于接收所述图像数据并将所述图像数据转换为8位红外图像或14位红外图像；

所述第一光模块(12)，用于将所述8位红外图像或所述14位红外图像转换为第一光信号并输出所述第一光信号。

3.根据权利要求1所述的单芯光纤传输系统，其特征在于，所述数据处理模块(2)包括第二FPGA模块(21)和第二光模块(22)，所述第二FPGA模块(21)和所述第二光模块(22)电连接，所述第二光模块(22)和所述单芯光纤(3)连接；

所述第二光模块(22)，用于接收所述第一光信号并将所述第一光信号转换为第一电信号并输出；

所述第二FPGA模块(21)，用于接收所述第一电信号，并将所述第一电信号数据转换为目标格式数据；

所述第二光模块(22)，还用于输出第二光信号。

4.根据权利要求2所述的单芯光纤传输系统，其特征在于，所述第一FPGA模块(11)包括数据传输模块(112)和数据转换模块(111)，所述数据转换模块(111)和所述红外热像仪(4)电连接，所述数据转换模块(111)和所述数据传输模块(112)电连接，所述数据传输模块(112)与所述第一光模块(12)连接；

所述图像数据为cameralink数据；

所述8位红外图像和所述14位红外图像为CML数据；

所述数据转换模块(111)，用于将所述cameralink数据转换为CML数据并输出CML数据；

所述数据传输模块(112)，用于接收所述CML数据并输出所述CML数据。

5.根据权利要求4所述的单芯光纤传输系统，其特征在于，所述数据传输模块(112)为TLK1501芯片，所述TLK1501芯片包括低14位发送端口、MSB发送端口和LSB接收端口。

6.根据权利要求5所述的单芯光纤传输系统，其特征在于，所述CML数据通过所述低14位发送端口接收。

7.一种单芯光纤传输方法，其特征在于，应用于如权利要求1~7中任一项所述的系统，包括：当所述单芯光纤处于空闲期时，发送固定测试数据。

8.根据权利要求7所述的单芯光纤传输方法，其特征在于，该方法还包括：

获取错误信号；

当所述错误信号为高电平且所述高电平的持续时间达到时间预设值时，输出报警信号。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7或8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求7或8中任一项所述的方法。

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