一种高速万兆网图像采集卡制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速万兆网图像采集卡，包括网卡主板，网卡主板上设有若干RJ45万兆以太网接口、40G QSFP光纤接口、PICE接口、散热鳍片，散热鳍片上安装有散热风扇；网卡主板包括FPGA处理芯片、若干DDR4存储单元、电源管理模块；DDR4存储单元的数量与RJ45万兆以太网接口对应，任一RJ45万兆以太网接口通过一PHY处理单元与FPGA处理芯片连接，电源管理模块包括板卡电源模块和POE电源模块；还包括一用于监测网卡主板温度的温度传感器。本实用新型专利技术技术方案保证数据传输的稳定性，实现对图像数据报的梳理。数据报的梳理。数据报的梳理。

【技术实现步骤摘要】
一种高速万兆网图像采集卡


[0001]本技术涉及工业相机
，特别涉及一种高速万兆网图像采集卡。

技术介绍

[0002]随着工业技术和人工智能的发展，工业相机已经成为整个系统的重要硬件支持，工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。工业相机工作时需要用到图像采集卡，目前市面上有很多采集卡，如AV采集卡，cameralink采集卡，万兆网卡，这些都是为了接口转换而生的，目的是为了将各种数据接口的信号通过转换，能与PC机实现接口，但是，现有的图像采集卡只是接收和发送数据包，无法对图像数据进行处理，数据传输的稳定性也较差。
[0003]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

[0004]本技术的主要目的是提出一种高速万兆网图像采集卡，旨在保证数据传输的稳定性，实现对图像数据报的梳理。
[0005]为实现上述目的，本技术提出的一种高速万兆网图像采集卡，包括网卡主板，所述网卡主板上设有用于与工业相机连接的若干RJ45万兆以太网接口、用于与光纤连接的40G QSFP光纤接口、用于与PC主机连接的PICE接口、用于对网卡主板进行散热的散热鳍片，所述散热鳍片上安装有散热风扇；所述网卡主板包括用于进行数据处理的FPGA处理芯片、用于对数据进行存储的若干DDR4存储单元、用于供电的电源管理模块；所述DDR4存储单元的数量与所述RJ45万兆以太网接口对应，任一所述RJ45万兆以太网接口通过一PHY处理单元与所述FPGA处理芯片连接，所述QSFP光纤接口的光纤数据端与所述FPGA处理芯片连接，所述FPGA处理芯片的数据传输端与所述PICE接口连接，所述FPGA处理芯片的数据存储端与所述DDR4存储单元连接；所述电源管理模块包括板卡电源模块和POE电源模块；还包括一用于监测网卡主板温度的温度传感器，所述温度传感器的数据输出端与所述FPGA处理芯片连接。
[0006]优选地，所述RJ45万兆以太网接口的数量设置为四个。
[0007]优选地，所述QSFO光纤接口套设一光纤笼子，所述光纤笼子上均布有若干散热片。
[0008]优选地，所述RJ45万兆以太网接口与所述QSFP光纤接口并排设于所述网卡主板一端，所述网卡主板上设有用于固定所述RJ45万兆以太网接口与所述QSFP光纤接口的固定架。
[0009]优选地，所述板卡电源模块通过ATX接口独立供电，所述POE电源模块通过PCIE金手指和ATX接口双电源自适应供电。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：实现了图像数据包的协议分析和处
理，将大量的图像数据包，通过采集卡内部处理，实现数据包到图像的转换，同时对于网络传输不稳定性如丢包，等能主动的进行重传。降低PC主机的CPU负担降，能够留出更多的CPU性能用于后端的视觉分析。提高了实时性、可靠性，特别适用于工业机器视觉应用。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0012]图1为本技术图像采集卡结构示意图；
[0013]图2为本技术图像采集卡原理模块图；
[0014]图3为本技术DDR4存储单元电路原理图；
[0015]图4为本技术PHY处理单元电路原理图；
[0016]图5为本技术POE电源模块电路原理图；
[0017]本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0018]本实施例提出的一种高速万兆网图像采集卡，参考图1和图2，包括网卡主板1，所述网卡主板1上设有用于与工业相机连接的若干RJ45万兆以太网接口2、用于与光纤连接的40G QSFP光纤接口3、用于与PC主机连接的PICE接口4、用于对网卡主板1进行散热的散热鳍片5，所述散热鳍片5上安装有散热风扇6；所述网卡主板1包括用于进行数据处理的FPGA处理芯片7、用于对数据进行存储的若干DDR4存储单元8、用于供电的电源管理模块9；所述DDR4存储单元8的数量与所述RJ45万兆以太网接口2对应，任一所述RJ45万兆以太网接口2通过一PHY处理单元10与所述FPGA处理芯片7连接，所述QSFP光纤接口3的光纤数据端与所述FPGA处理芯片7连接，所述FPGA处理芯片7的数据传输端与所述PICE接口4连接，所述FPGA处理芯片7的数据存储端与所述DDR4存储单元8连接；所述电源管理模块9包括板卡电源模块11和POE电源模块12；还包括一用于监测网卡主板1温度的温度传感器13，所述温度传感器13的数据输出端与所述FPGA处理芯片7连接。
[0019]应当说明的是，本实施例中，FPGA处理芯片设置为本领域常用的芯片，型号为XCKU3P
‑
FFVA676；进一步地，所述RJ45万兆以太网接口2的数量设置为四个。该网卡主板1主要通过四个RJ45万兆以太网接口2连接四个相机，并提供POE供电给相机工作。从网口接收到的GVCP数据和普通的网卡一致，都传送到主机，完成主机和相机的数据交互，从网口接收到的GVSP数据不需要主机干预，会根据GVSP的格式将每个GVSP网络包拼接成一帧图像，储存在DDR4存储单元8中，发现有丢包的情况下，会自动发送重传命令完成重传，一帧图像采集完成后，通过中断通知主机，主机通过PCIE接口读取DDR4存储单元8中的一帧图像，主机只需要处理帧完成中断，从FPGA处理芯片7的DDR4存储单元8中将帧数据搬运到主机的内存中是DMA实现，减小了主机中断的频率和搬运数据的负载，从而可以有足够的时间完成图像处理的任务。
[0020]进一步地，所述QSFO光纤接口套设一光纤笼子14，所述光纤笼子14上均布有若干
散热片15，对光纤接口进行保护，还可以加快接口的散热，保证其工作的稳定性。
[0021]进一步地，所述RJ45万兆以太网接口2与所述QSFP光纤接口3并排设于所述网卡主板1一端，所述网卡主板1上设有用于固定所述RJ45万兆以太网接口2与所述QSFP光纤接口3的固定架16，提高各个接口安装的稳定性。
[0022]进一步地，所述板卡电源模块11通过ATX接口独立供电，所述POE电源模块12通过PCIE金手指和ATX接口双电源自适应供电。具备双向截断特性，使两路供电互不影响，防止PCIE灌流或PICE供电过载损坏电脑主板，有效提高产品的可靠性和质量。
[0023]该板卡低负荷运行时热量较小，由散热鳍片5直接散热；当负荷增加时温度随着升高，温度传感器13监测温度达到设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速万兆网图像采集卡，其特征在于，包括网卡主板，所述网卡主板上设有用于与工业相机连接的若干RJ45万兆以太网接口、用于与光纤连接的40G QSFP光纤接口、用于与PC主机连接的PICE接口、用于对网卡主板进行散热的散热鳍片，所述散热鳍片上安装有散热风扇；所述网卡主板包括用于进行数据处理的FPGA处理芯片、用于对数据进行存储的若干DDR4存储单元、用于供电的电源管理模块；所述DDR4存储单元的数量与所述RJ45万兆以太网接口对应，任一所述RJ45万兆以太网接口通过一PHY处理单元与所述FPGA处理芯片连接，所述QSFP光纤接口的光纤数据端与所述FPGA处理芯片连接，所述FPGA处理芯片的数据传输端与所述PICE接口连接，所述FPGA处理芯片的数据存储端与所述DDR4存储单元连接；所述电源管理模块包括板卡电源模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新发，
申请(专利权)人：深圳市迈德威视科技有限公司，
类型：新型
国别省市：