【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集装置及方法
本专利技术涉及CMOS图像传感器图像采集
,特别涉及一种基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集装置及方法。
技术介绍
近年来,随着城市现代化的不断发展,对超大视场范围、超高清实时监控提出了更高的要求,基于传统的通用型相机难以满足对监控覆盖面积、图像清晰程度和图像传输低延时的性能指标。而大视场阵列相机通过多镜头多焦段实现了大面积区域的有效覆盖,并将多个相机采集的图像进行多焦段融合拼接实现高分辨率图像的输出显示。由于现有的阵列相机图像传感器封装尺寸相较于成像区域尺寸较大,图像传感器拼接成像系统复杂、一致性差,导致焦面拼接难度大,图像质量不稳定等问题。因此对于阵列相机中的单个相机需体积小、功耗低和数据传输实时性高,以保证阵列相机的系统集成度和性能要求。随着集成电路设计技术和工艺水平的长足发展,CMOS图像传感器的一些性能指标已经接近甚至超过CCD图像传感器,而在集成度、工艺复杂度、功耗、成本和开发周期等方面,CMOS图像传感器具有明显优势。CMOS图像传感器可实现高分辨率图像数据输出,且CMOS图像传感器具有多路高速图像数据同时输出的特性,能有效提高传输速率。FPGA具有较强的灵活性可根据外设接口需求进行灵活配置,其系统的并行运行特性可满足数据高速、高带宽实时处理的要求,因此基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集及传输,可有效提高图像数据采集系统的集成度和数据传输实时性。阵列相机由多个图像传感器数据采集装置组成,因此体积小、功耗低和实时传输的CMOS ...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集装置,该装置包括FPGA芯片、CMOS图像传感器、用于CMOS图像传感器的晶振、CMOS工作时序电路、用于FPGA的晶振、FPGA工作时序电路、电源管理电路与光纤传输模块,其特征在于:/nCMOS图像传感器、用于CMOS图像传感器的晶振和CMOS工作时序电路布置在第一PCB上,FPGA、用于FPGA的晶振、FPGA工作时序电路、电源管理电路与光纤传输模块布置在第二PCB上,第一PCB与第二PCB之间通过柔性PCB结构进行连接,FPGA在CMOS图像传感器的时钟下同时对来自CMOS图像传感器的图像数据进行多路串行接收,且该光纤传输模块被配置为通过光纤对所述图像数据进行传输,并且在发送每帧图像数据前发送对应于该帧图像数据的基本参数信息,每帧图像数据包含帧头、帧尾,每帧图像数据传输以包为基本传输单元,每一包数据包含包头、包尾和有效数据信息。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集装置,该装置包括FPGA芯片、CMOS图像传感器、用于CMOS图像传感器的晶振、CMOS工作时序电路、用于FPGA的晶振、FPGA工作时序电路、电源管理电路与光纤传输模块,其特征在于:
CMOS图像传感器、用于CMOS图像传感器的晶振和CMOS工作时序电路布置在第一PCB上,FPGA、用于FPGA的晶振、FPGA工作时序电路、电源管理电路与光纤传输模块布置在第二PCB上,第一PCB与第二PCB之间通过柔性PCB结构进行连接,FPGA在CMOS图像传感器的时钟下同时对来自CMOS图像传感器的图像数据进行多路串行接收,且该光纤传输模块被配置为通过光纤对所述图像数据进行传输,并且在发送每帧图像数据前发送对应于该帧图像数据的基本参数信息,每帧图像数据包含帧头、帧尾,每帧图像数据传输以包为基本传输单元,每一包数据包含包头、包尾和有效数据信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集装置,其特征在于:
FPGA在CMOS图像传感器的时钟下同时对来自CMOS图像传感器的图像数据进行4路串行接收。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集装置,其特征在于:
所述基本参数信息包括传输图像的分辨率、帧率、图像数据格式和图像像素位宽。
4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集装置,其特征在于:
当有图像数据进行传输时,包头、包尾、帧头和帧尾信息中包含时钟矫正序列和K字符;当无图像数据进行传输时,每间隔固定时间发送时钟矫正序列和K字符。
5.一种基于FPGA的CMOS图像传感器数据采集方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤一:在FPGA的系统时钟下,利用IIC协议对CMOS图像传感器的寄存器进行配置,其中FPGA作为主机,CMOS图像传感器作为从机,首先对CMOS图像传感器写寄存器地址,然后对所写的寄存器地址写入寄存器值,再针对所写的寄存器地址读取寄存器值;将针对寄存器地址写入的寄存器值与针对该寄存器地址读取的寄存器值进行比较,若写入和读...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚俊,舒怀亮,任海军,蔺亚鹏,
申请(专利权)人:中国科学院光电技术研究所,
类型:发明
国别省市:四川;51
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