一种基于FPGA与USB3.2的高带宽相机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于FPGA与USB3.2的高带宽相机，包括三部分，图像传感器驱动部分、FPGA数据发送部分和USB3.2数据传输部分；首先对驱动图像传感器获取图像原始数据，通过FPGA对图像传感器数据进行系解析；其次将FPGA中获取到的图像传感器数据通过LVDS接口发送至USB3.2芯片；最后通过USB3.2的双通道DMA进行发送至上位机进行显示；可满足实时性要求较高的应用场景，传输带宽可达8.5Gbps，可适用于高分辨率、高带宽和高帧率的数据采集与传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像采集领域，尤其涉及一种基于fpga与usb3.2的高带宽相机。

技术介绍

1、在当今相机系统的领域中，传输接口对于相机系统的性能起着至关重要的作用。目前存在诸如camera link的高带宽传输协议和cxp传输协议，能够满足一些对于数据传输速率要求极高的应用场景，但是由于需要其特定的pcie卡槽和传输线缆，限定了系统的通用性和便携性。而usb接口广泛存在于电脑中，灵活性以及通用性高的特点使其能够成为相机系统的主流传输接口，但由于目前usb3.0的接口的最大理论传输带宽只能达到5gbps，无法满足高分辨率、高带宽和高帧率的传输需求，进而限制了相机系统在一些高端工业应用领域的发展。因此为了图像数据的高速传输，提升相机系统的传输帧率，lvds发送接口与usb3.2传输成为解决这一传输瓶颈的重要方法。

2、由于usb相机接口的便携性以及灵活性，usb接口相机的应用相对来说比较广泛，但是由于目前最快的usb接口相机的理论带宽只能达到5gbps，传输接口采用单端输入输出口进行传输数据，其最高速率可达320mbps，远远不能满足高带宽、高帧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA与USB3.2的高带宽相机，其特征在于，所述高带宽相机系统包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于FPGA与USB3.2的高带宽相机，其特征在于，在步骤(1)中，所述MIPI解析模块由FPGA内的IP核实现，使用IP核解析MIPI接口的图像传感器，可以实现RAW12和RAW16图像数据的解析。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA与USB3.2的高带宽相机，其特征在于，在步骤(2)中，LVDS接口数据传输，可保证数据在传输过程中不受这些干扰的影响，从而保证信号准确传输，同时LVDS接口传输速率相比较于单端接口传输速率高，最高可达1.9Gbp...

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga与usb3.2的高带宽相机，其特征在于，所述高带宽相机系统包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于fpga与usb3.2的高带宽相机，其特征在于，在步骤(1)中，所述mipi解析模块由fpga内的ip核实现，使用ip核解析mipi接口的图像传感器，可以实现raw12和raw16图像数据的解析。

3.根据权利要求2所述的基于fpga与usb3.2的高带宽相机，其特征在于，在步骤(2)中，lvds接口数据传输，可保证数据在传输过程中不受这些干扰的影响，从而保证信号准确传输，同时lvds接口传输速率相比较于单端接口传输速率高，最高可达1.9gbps，能够满足高分辨率和高带宽视频传输的需求。

4.根据权利要求3所述的基于fpga与usb3.2的高带宽相机，其特征在于，在步骤(2)中，lvds接口数据传输首先在上电是需要进行初始化参数配置，usb3.2芯片通过iic总线发送相关参数配置，如位深度、同步字、分辨率和传输的数据量等。

5.根据权利要求4所述的基于fpga与usb3.2的高带宽相机，其特征在于，在步骤(2)中，根据usb3.2芯片传输下来的同步字，在训练开始时，usb3.2会通过特定的引脚发送物理层训练开始信号，fpga会实时检测信号，一旦检测到训练开始，便开始训练，训练期间fpga会通过lvds接口不断发送同步字，持续至少50us，结束之后会产生物理层训练结束标志信号。

6.根据权利要求5所述的基于fpga...

【专利技术属性】
技术研发人员：许洋，杜幸凯，黄泓川，谢龙华，赵廷玉，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：