CN202444573U - 一种新型lvds图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型LVDS图像信号采集转换装置，通过对液晶电视生产线上待测板的LVDS信号实时采集，并转换成BMP图像，在读写控制模块的控制下，通过DDR2总线将所述BMP图像传至计算机缓存，通过软件将缓存中的内容读取出来，用以实现将显示在液晶屏幕上的LVDS图像数据采集并转换成BMP图像，实现自动化测控使用。其可广泛应用于工业液晶电视生产线，通过计算机采集对比图像，代替传统手工检测图像的检测工艺，大大提高效率，降低劳动成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及液晶电视领域中的视频信号采集技术，具体涉及一种将将液晶电视主板或液晶显示器主板输出的低压差分信号(LVDS)采集并转换成位图数据并通过PCIE X1接口将图像数据上传至计算机供分析处理的视频图像采集装置。
背景技术
随着科技的进步，时代的发展，数字化时代的到来，数字化液晶电视已经普及到千家万户，液晶电视的生产量也在这几年成一种几何式的爆发式增长。
生产量的提高势必要求生产厂商不断扩大生产规模，提高生产效率，增加劳动力投入，尤其近几年，国内劳动力成本逐年快速增长，这样也势必带来了生产成本的大大增加，而现在市场上的数字液晶电视，品牌繁多，功能丰富，竞争激烈，各个厂商之间都纷纷压低售价以换取更大市场。售价的降低而生产成本的增长，就带来了极大的矛盾，因此需要有一种方法能够提高生产效率，减少劳动力投入，降低生产成本。
此外传统电视机生产出厂前的检测采用人工肉眼识别，由于各个员工的责任心，及判别标准都存在很大差异，因此检测结果存在很大的主观性和波动性，对于产品质量的标准化形成很大障碍。
因此，急需一种高效可靠的液晶电视自动测试设备，来解决这个矛盾，用以降低劳动成本，提高劳动效率。而液晶电视自动测试设备的关键在于，采集LVDS信号并转换成图片信号提供给计算机分析。目前尚未见用以实现将LVDS采集并转换成BMP位图传输至计算机的设备。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种LVDS图像信号采集转换装置，用以实现将显示在液晶屏幕上的LVDS图像数据采集并转换成BMP图像传输至工控计算机，用于实现自动化测控使用。
为了实现上述目的，本实用新型的基本思路为：将采集到的LVDS信号，存储在FIFO中，当存满一帧时，触发中断将数据通过发送引擎发送至计算机PCI总线上。其所采用的技术方案为：
一种用于将液晶电视机芯板上的LVDS信号接口的图像信号采集并转成BMP图片上传至计算机的装置，该图像采集装置包括：LVDS信号采集模块，所述LVDS采集模块的输入端设置有LVDS差分信号输入端口；所述LVDS差分信号输入端口连接在所述LVDS信号接口上；在所述LVDS信号采集模块的输出端设置有一个视频数据传输端口；所述视频数据传输端口连接在DDR2读写端口的一端上，在所述DDR2读写端口的另一端连接有数据FIFO单元，所述数据FIFO单元的另一端接在PCIE数据发送引擎的输入端，所述PCIE数据发送引擎的输出端接在计算机PCIE X1接口上，所述数据FIFO单元在在DDR2SDRAM读写控制模块的控制下，通过所述PCIE数据发送引擎将数据传输至计算机PCIE总线上。所述PCIE总线将数据以BMP格式写入到计算机内存中，所述计算机内存中的BMP图像被应用程序读取并处理。
本实用新型具有如下优点：
1、PCIe 1X接口，数据传输速率250MB/s；
2、支持JEIDA、VESA格式，8Bit(4对数据线)、10Bit(5对数据线)、12Bit(6对数据线)数据位深，单组、双组、四组(最大24对数据线、4对时钟线)数据格式的LVDS信号采集；支持1920*1080，最高支持120Hz帧频的LVDS视频图像采集；支持1366*768，帧频60Hz的LVDS视频图像采集；
3、支持3D四通道(四组)道最高120Hz LVDS视频图像的采集，支持偏光式3D和快门式3D，并根据3D同步信号将左右眼分开存储；
具有场频(VFQ)、总行数(VTT)、有效行数(VDE)、行总像素数(HTT)、行有效像素(HDE)等参数的测试功能；
4、可在1920*1080P、120Hz帧频下连续采集上传16帧图像；最高支持1920*1080P格式，120Hz帧频(非3D模式)下连续采集上传16帧图像。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不但限定，在附图中：
图1为本实用新型的结构图。
图2为本实用新型的参数设置流程图。
图3为本实用新型的数据采集流程图。
图4为本实用新型的数据传输流程图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1所示，本实用新型提出的新型LVDS图像信号采集转换装置，包括LVDS信号采集模块、DDR2 SDRAM读写控制模块、数据FIFO、系统控制寄存器、PCIE数据发送引擎、PCIE数据接收引擎和PCIE数据DMA传输引擎，LVDS采集模块采用FPGA的SerDes解串模块，将7∶1 LVDS总线的图像数据转换为并行数据，保存到DDR2SDRAM中，DDR2 SDRAM读写控制模块分为读端口和写端口。写端口将解串模块生成的数据进行缓存，写入到外部DDR2中；读端口从外部DDR2中读取数据，供PCIe端口传输至计算机内存，数据FIFO用于同步不同速度模块间的数据传输，系统控制寄存器控制各模块的工作状态，包括对LVDS采集模块的信号格式、启动停止控制等，对DDR2 SDRAM读写控制模块的读写地址、数据长度等，对PCIE数据DMA传输引擎的启动停止控制、被写入的计算机内存地址的控制等，PCIe数据接收引擎接收来自计算机的控制指令，并按指令要求进行动作，将结果通过PCIe数据发送引擎发送给计算机，PCIE数据DMA传输引擎完成大数据量的传输，将外部DDR2内存的数据通过DDR2SDRAM读端口读出来，通过PCIe总线写入到计算机的内存。
参见图2所示，本新型LVDS图像信号采集转换装置的参数设置流程。在系统非复位状态且PCIe总线链接正常时，接受引擎接收来自计算机的控制指令，并将参数写入到控制寄存器。
参见图3所示，描述了本新型LVDS图像信号采集转换装置的数据采集流程。当系统控制寄存器中的采集启动位被设置为后采集启动。系统将采集到的数据存储的DDR2SDRAM的环形缓冲区中，数据慢一帧后环形缓冲区的地址递加，数据写入下一个环形缓冲区，每个环形缓冲区存储一帧的数据。
参见图4所示，展示了本新型LVDS图像信号采集转换装置将数据写入到计算机内存的流程。数据上传采用DMA方式进行，很少占用计算机的CPU资源，传输速度快。首先计算机进行内存分配，然后将分配到的内存地址写入采集卡控制寄存器；同时计算机读取当前缓冲区的地址，计算出需要被读取的图像所在的环形缓冲区的地址，并将地址写入到采集卡的控制寄存器；接着计算机通过向采集卡发控制指令启动DMA传输；采集卡从DDR2SDRAM中读取数据写入到计算机的内存中，直至完成。
Claims (3)
1.一种新型的LVDS图像采集装置，其特征在于：
所述LVDS信号采集模块、DDR2 SDRAM读写控制模块、数据FIFO、系统控制寄存器、PCIE数据发送引擎、PCIE数据接收引擎和PCIE数据DMA传输引擎，所述LVDS采集模块的输入端设置有LVDS差分信号输入端口；所述LVDS差分信号输入端口连接在所述LVDS信号接口上；在所述LVDS信号采集模块的输出端设置有一个视频数据传输端口；所述视频数据传输端口连接在DDR2读写端口的一端上，在所述DDR2读写端口的另一端连接有数据FIFO单元，所述数据FIFO单元的另一端接在PCIE数据发送引擎的输入端，所述PCIE数据发送引擎的输出端接在计算机PCIE X1接口上，所述数据FIFO单元在在DDR2SDRAM读写控制模块的控制下，通过所述PCIE数据发送引擎将数据传输至计算机PCIE总线上。所述PCIE总线将数据以BMP格式写入到计算机内存中，所述计算机内存中的BMP图像被应用程序读取并处理。
2.根据权利要求1所述的LVDS图像采集装置，其特征在于：LVDS采集模块采用FPGA的SerDes解串模块。
3.根据权利要求1所述的LVDS图像采集装置，其特征在于：
1)接口定义为：PCIe 1X接口，数据传输速率250MB/s。
2)支持LVDS格式有：
a JEIDA格式；
b VESA格式。
3)支持LVDS信号采集数据位深有：
a 8Bit(4对数据线)；
b 10Bit(5对数据线)；
c 12Bit(6对数据线)。
4)支持显示模式有：
a 1920*1080，最高支持120Hz帧频的LVDS视频图像采集；
b 支持1366*768，帧频60Hz的LVDS视频图像采集；
c 支持3D四通道(四组)道最高120Hz LVDS视频图像的采集；
d 支持偏光式3D和快门式3D，并根据3D同步信号将左右眼分开存储。
5) 支持功能有：
a 整图采集测试功能；
b 3D帧交错，行交错同步测试功能；
c 具有场频(VFQ)测试功能；
d 总行数(VTT)测试功能；
e 有效行数(VDE)测试功能；
f 行总像素数(HTT)测试功能；
g 行有效像素(HDE)测试功能。
6) 性能指标为：
a 在1920*1080P、120Hz帧频下连续采集上传16帧图像；
b 最高支持1920*1080P格式，120Hz帧频(非3D模式)下连续采集上传16帧图像。
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