The invention discloses a high-speed HD CMOS imaging system, including lens, CMOS camera and computer, CMOS camera comprises a power supply unit, CMOS sensor chip, FPGA control unit, data storage unit, CameraLink interface unit, parameter storage unit and the upper machine interface unit. Through the realization of the CMOS camera 1280*1024 HD CMOS resolution using high-speed chip, through the use of DDR3 high-speed image storage unit real-time storage of high-speed image data, increase the storage capacity, increase the data transmission bandwidth, to achieve 1280*1024 resolution when the frame rate of 1000 frames per second speed; using DC-DC power supply and LDO power supply system, the noise is small, low power consumption, good image quality; the image data transmission CameraLink interface, can achieve 400 frames / sec (resolution 1280*1024) real-time image display, high-definition camera to meet the high speed. In addition, the system can configure parameters such as CMOS detector through the host computer, so it is simple and convenient to use.
【技术实现步骤摘要】
高速高清CMOS成像系统
本专利技术属于高速高清成像领域,特别是一种高速高清CMOS成像系统。
技术介绍
科学的发展推动着人类向更精细、更微妙世界的探索。在现代工业生产、控制和科学研究中,对各种高速运动过程进行观察、数据采集与分析变得越来越有意义。在军事研究方面,通过记录和分析高速变化过程中的各个瞬态,例如武器发射、炮弹轨迹、火药爆破、火箭飞行等,为实验研究、武器设计与改良提供了更加有效的途径;在工业生产方面,通过实时监测生产线上的零件缺陷,提高了生产效率,又避免了人工的漏检与错检;在汽车制造方面,通过研究汽车碰撞瞬间各部位的变化以及人体模型的受力状况,生产出安全系数更高的汽车。在中等亮度的光刺激下,人眼视觉极限分辨频率仅为12~16帧/秒,无法观察几十、几百甚至上千帧的高速运动现象。此外,由于普通摄像机技术的“冻结”能力有限,在观察具有一定速度变化的运动过程时,常会出现图像歪斜甚至拖尾等模糊不清的现象,速度越高,图像质量越差。因此,研制一种能够对快速现象进行拍摄,并将其放慢到人眼视觉可以分辨程度的摄像机,显得尤为重要。早期的高速摄影设备主要是光机式高速相机,此类相机运用光学原理配合高速动作的机械结构完成对快速变化过程的观测和记录。按照工作方式的不同,光机式高速相机可分为间歇式高速相机、光学补偿式高速相机和转镜式高速相机三种。尽管就拍摄速度而言,光机式高速相机可以达到观测和记录的需要,但由于使用胶片作为存储介质,不可避免的引入了显影、定影等繁琐的胶片处理工作,然后才得以进行数据的分析,这就造成光机式高速相机后端处理速度慢,无法实时观察所拍到的图像;并且判读 ...
【技术保护点】
一种高速高清CMOS成像系统,包括依次连接的镜头、CMOS摄像机和计算机,其特征在于:所述的CMOS摄像机包括电源供电单元、CMOS传感器芯片、FPGA控制单元、高速数据存储单元、CameraLink接口单元、参数存储单元和上位机接口单元,电源供电单元分别与CMOS传感器芯片、FPGA控制单元、高速数据存储单元、CameraLink接口单元、参数存储单元和上位机接口单元连接,为上述部件提供稳定电压,FPGA控制单元分别与CMOS传感器芯片、高速数据存储单元、CameraLink接口单元、参数存储单元和上位机接口单元连接,CMOS传感器芯片与镜头连接,CameraLink接口单元与计算机连接,上位机接口单元与计算机连接;所述CMOS传感器芯片在驱动信号作用下产生高速数字图像数据送入FPGA控制单元进行缓存;所述的FPGA控制单元用于产生CMOS传感器芯片的驱动信号、缓存CMOS传感器芯片的高速图像数据、产生高速数据存储单元的控制信号,并将缓存后的高速图像数据存入高速数据存储单元、读取参数存储单元和上位机接口单元数据并做相应控制、产生CameraLink接口单元的控制信号,并将高速数据存储 ...
【技术特征摘要】
1.一种高速高清CMOS成像系统,包括依次连接的镜头、CMOS摄像机和计算机,其特征在于:所述的CMOS摄像机包括电源供电单元、CMOS传感器芯片、FPGA控制单元、高速数据存储单元、CameraLink接口单元、参数存储单元和上位机接口单元,电源供电单元分别与CMOS传感器芯片、FPGA控制单元、高速数据存储单元、CameraLink接口单元、参数存储单元和上位机接口单元连接,为上述部件提供稳定电压,FPGA控制单元分别与CMOS传感器芯片、高速数据存储单元、CameraLink接口单元、参数存储单元和上位机接口单元连接,CMOS传感器芯片与镜头连接,CameraLink接口单元与计算机连接,上位机接口单元与计算机连接;所述CMOS传感器芯片在驱动信号作用下产生高速数字图像数据送入FPGA控制单元进行缓存;所述的FPGA控制单元用于产生CMOS传感器芯片的驱动信号、缓存CMOS传感器芯片的高速图像数据、产生高速数据存储单元的控制信号,并将缓存后的高速图像数据存入高速数据存储单元、读取参数存储单元和上位机接口单元数据并做相应控制、产生CameraLink接口单元的控制信号,并将高速数据存储单元中的高速图像数据通过CameraLink接口传输至计算机中进行图像显示;所述的高速数据存储单元用于存储高速图像数据;CameraLink接口单元用于CMOS摄像机与计算机相连接,往计算机中输送高速图像数据;所述的参数存储单元用于存储CMOS传感器芯片的配置参数以及接收上位机的参数信息;所述的上位机接口单元用于计算机向CMOS传感器芯片发送指令,所述的计算机为CMOS摄像机提供CameraLink采集卡以及显示图像;镜头采集高速图像数据,计算机通过上位机接口单元向FPGA控制单元发送开始指令,FPGA控制单元接收指令后解码并读取参数存储单元中的参数送至CMOS探测器芯片,开始给CMOS探测器芯片...
【专利技术属性】
技术研发人员:隋修宝,陶远荣,陈钱,顾国华,高航,吴健,匡小冬,潘科辰,沈雪薇,刘源,赵耀,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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