一種用戶可定制相機(jī)及其通用相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用戶可定制相機(jī)及其通用相機(jī)系統(tǒng)，該用戶可定制相機(jī)包括相機(jī)外殼、通用相機(jī)系統(tǒng)和鏡頭，所述通過(guò)相機(jī)系統(tǒng)安裝在所述相機(jī)外殼內(nèi)，所述鏡頭安裝在所述相機(jī)外殼上，所述鏡頭與所述通用相機(jī)系統(tǒng)連接，該通用相機(jī)系統(tǒng)包括：圖像傳感器模塊，用于接收外界同時(shí)輸入的多路圖像數(shù)據(jù)并生成圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，所述多路圖像數(shù)據(jù)包括可見(jiàn)光圖像源、微光圖像源和/或紅外熱圖像源；通用處理器模塊，與所述圖像傳感器模塊連接，用于采集所述圖像傳感器模塊生成的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理；以及接口通用模塊，與所述通用處理器模塊連接，采用可編程邏輯器件FPGA配置，用于滿足對(duì)各種外設(shè)接口的需求。
【專利說(shuō)明】一種用戶可定制相機(jī)及其通用相機(jī)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種視頻圖像系統(tǒng)，特別是一種用戶可定制相機(jī)及其通用相機(jī)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，各種高性能的圖像傳感器層出不窮，鑒于全球安防監(jiān)控中工業(yè)監(jiān)控行業(yè)的巨大市場(chǎng)需求，各大相機(jī)廠商都紛紛推出各種功能定位和產(chǎn)品形態(tài)的相機(jī)系統(tǒng)，以此來(lái)滿足客戶各式各樣的需求。目前市面上主流的相機(jī)系統(tǒng)，按照?qǐng)D像傳感器的類型劃分有CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)型相機(jī)系統(tǒng),CO)(Charge Coupled Device電荷稱合器件)型相機(jī)系統(tǒng)，以及紅外熱像中用到的短波中波長(zhǎng)波紅外傳感器系統(tǒng)等；按照相機(jī)輸出接口形式劃分有SDI (串行數(shù)字接口)數(shù)字相機(jī)，網(wǎng)絡(luò)IPC相機(jī)等；按照相機(jī)外觀結(jié)構(gòu)劃分有槍型攝像機(jī)，球型攝像機(jī)，筒形攝像機(jī)等；相機(jī)系統(tǒng)各式各樣，種類繁多不勝枚舉。各大相機(jī)廠商需要設(shè)計(jì)出各種功能和形態(tài)的相機(jī)系統(tǒng)來(lái)滿足不同客戶的不同需求，盡管如此，也難以覆蓋不同客戶群體的個(gè)性化需求。
[0003]目前常見(jiàn)的相機(jī)系統(tǒng)主要存在如下幾方面的問(wèn)題:
[0004]I)硬件平臺(tái)固定，往往在產(chǎn)品定性后其功能就定死，無(wú)法滿足硬件的二次開(kāi)發(fā)，遇到更復(fù)雜的圖像處理任務(wù)時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)處理器硬件平臺(tái)；
[0005]2)相機(jī)成像波段固定、單一，往往是可見(jiàn)光、微光、紅外或紫外相機(jī)中的一種，無(wú)法兼容各種波段圖像源的并行采集；
[0006]3)相機(jī)外設(shè)接口種類有限，往往一款相機(jī)產(chǎn)品的對(duì)外輸入輸出接口十分有限，當(dāng)用戶遇到新的接口需求時(shí)需要重新改變相機(jī)硬件平臺(tái)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能滿足多種需求的用戶可定制相機(jī)及其通用相機(jī)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用戶可定制相機(jī)的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，包括:
[0009]多個(gè)圖像傳感器模塊，用于分別接收多個(gè)不同相機(jī)鏡頭同時(shí)輸入的多路圖像數(shù)據(jù)并分別生成對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，所述多路圖像數(shù)據(jù)包括可見(jiàn)光圖像源、微光圖像源和/或紅外熱圖像源；
[0010]通用處理器模塊，分別與所述多個(gè)圖像傳感器模塊連接，用于采集所述多個(gè)圖像傳感器模塊各自生成的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理；以及
[0011]接口通用模塊，與所述通用處理器模塊連接，采用可編程邏輯器件FPGA配置，用于滿足對(duì)各種外設(shè)模塊的需求。所述接口通用模塊優(yōu)選通過(guò)兩路485通信模塊與所述FPGA處理器單元連接。
[0012]上述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述通用處理器模塊包括:
[0013]FPGA處理器單元，通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)接口與所述圖像傳感器模塊連接，用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的緩存與再分配；
[0014]主處理器單元，與所述FPGA處理器單元連接，用于接收FPGA處理器單元傳輸過(guò)來(lái)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理，同時(shí)用于對(duì)各種外設(shè)的控制，所述主處理器單元上設(shè)置有多個(gè)外設(shè)接口，用于滿足多種外設(shè)需求。
[0015]上述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述主處理器單元為DSP處理器、ARM處理器或FPGA處理器。
[0016]上述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述接口通用模塊通過(guò)兩路485通信模塊與所述FPGA處理器單元連接。
[0017]上述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述多路圖像數(shù)據(jù)包括CXD型、CMOS型和標(biāo)準(zhǔn)圖像型，所述FPGA處理器單元的多個(gè)數(shù)據(jù)接口包括CXD數(shù)據(jù)接口、CM0S數(shù)據(jù)接口和標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口。
[0018]上述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述CXD數(shù)據(jù)接口通過(guò)前置放大電路和ADC模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與所述FPGA處理器單元連接，所述CMOS數(shù)據(jù)接口與所述FPGA處理器單元直接連接，所述標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口通過(guò)ASIC芯片與所述FPGA處理器單元連接。
[0019]上述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述接口通用模塊上設(shè)置有音頻接口、RJ45接口、視頻顯示口、以太網(wǎng)口、光網(wǎng)絡(luò)口、多路步進(jìn)電機(jī)控制口、紅外燈激光燈控制口、風(fēng)扇控制電路接口、制冷控制電路接口、制熱控制電路接口和/或RS485接口。
[0020]上述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述圖像傳感器模塊、通用處理器模塊和所述接口通用模塊為同樣尺寸，所述圖像傳感器模塊、通用處理器模塊和所述接口通用模塊之間為線纜連接，以實(shí)現(xiàn)各模塊之間的柔性互連，方便組裝成槍機(jī)相機(jī)或球機(jī)相機(jī)。
[0021]上述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其中，還包括:
[0022]個(gè)性化定制模塊，與所述主處理器單元連接，該模塊為可選模塊，當(dāng)任務(wù)需要功能和處理性能更加強(qiáng)大的處理器時(shí)，用于擴(kuò)展主處理的處理能力，在通用處理器模塊上預(yù)留了與所述個(gè)性化定制模塊的通信接口，所述個(gè)性化定制模塊可由用戶根據(jù)擴(kuò)展功能的需要自己設(shè)置。
[0023]為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種用戶可定制相機(jī)，包括相機(jī)外殼、通用相機(jī)系統(tǒng)和鏡頭，所述通過(guò)相機(jī)系統(tǒng)安裝在所述相機(jī)外殼內(nèi)，所述鏡頭安裝在所述相機(jī)外殼上，所述鏡頭與所述通用相機(jī)系統(tǒng)連接，其中，所述通用相機(jī)系統(tǒng)為上述的通用相機(jī)系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
[0025]本發(fā)明可根據(jù)不同客戶需求來(lái)定制不同功能的硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了硬件接口通用化，既可以快速搭建相機(jī)硬件平臺(tái)，供軟件人員完成個(gè)性化的軟件調(diào)試，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期；也可以由相機(jī)用戶直接應(yīng)用。
[0026]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的通用相機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0028]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的通用處理器模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的接口通用模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0030]其中，附圖標(biāo)記
[0031]10鏡頭
[0032]20圖像傳感器模塊
[0033]30通用處理器模塊
[0034]301前置放大電路模塊
[0035]302ADC模擬數(shù)字變換模塊
[0036]303DDR = Double Data Rate雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器
[0037]304ASIC 芯片
[0038]305485通信模塊
[0039]306FPGA處理器單元
[0040]307個(gè)性化定制模塊接口
[0041]308主處理器單元
[0042]309外設(shè)接口模塊
[0043]310CCD 數(shù)據(jù)接口
[0044]311CMOS 數(shù)據(jù)接口
[0045]312標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口
[0046]40接口通用模塊
[0047]41FPGA 模塊
[0048]44外設(shè)模塊
[0049]45對(duì)外擴(kuò)展口
[0050]50個(gè)性化定制模塊

【具體實(shí)施方式】
[0051]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0052]本發(fā)明的用戶可定制相機(jī)，包括相機(jī)外殼、通用相機(jī)系統(tǒng)和鏡頭10，所述通過(guò)相機(jī)系統(tǒng)安裝在所述相機(jī)外殼內(nèi)，所述鏡頭10安裝在所述相機(jī)外殼上，所述鏡頭10與所述通用相機(jī)系統(tǒng)連接，因該相機(jī)其他部分的組成、結(jié)構(gòu)、相互位置關(guān)系及連接關(guān)系以及功用等均為較成熟的現(xiàn)有技術(shù)，故在此不作贅述，下面僅對(duì)本發(fā)明的通用相機(jī)系統(tǒng)予以詳細(xì)說(shuō)明。
[0053]參見(jiàn)圖1，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的通用相機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖(圖示為三路輸入，但不以此為限)。本發(fā)明的通用相機(jī)系統(tǒng)，包括:
[0054]多個(gè)圖像傳感器模塊20，用于分別接收多個(gè)不同相機(jī)鏡頭10收集的光線，并分別生成對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，完成前端圖像生成，所述多個(gè)圖像傳感器模塊20可以分別是各種波段的傳感器類型。因此其分別所生成的圖像種類可以多種多樣，主要包括可見(jiàn)光圖像源、微光圖像源和/或紅外熱圖像源，多個(gè)圖像傳感器模塊20根據(jù)各自所采用的傳感器芯片的不同，其接口形式可以各種各樣，但是主要有兩種類型:一種是CCD型，輸出數(shù)據(jù)為模擬信號(hào)，需要經(jīng)過(guò)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換；一種為CMOS型，輸出數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào)，不需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，直接輸出數(shù)字信號(hào)。
[0055]通用處理器模塊30，分別與所述多個(gè)圖像傳感器模塊20連接，用于采集所述多個(gè)圖像傳感器模塊20各自生成的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理，能適應(yīng)各種圖像采集模塊接口，包括數(shù)字或者模擬輸入接口，以及符合行業(yè)規(guī)范的各種標(biāo)準(zhǔn)圖像格式。
[0056]接口通用模塊40，與所述通用處理器模塊30連接，采用可編程邏輯器件FPGA模塊41配置，用于滿足對(duì)各種外設(shè)模塊44的需求，用戶可以根據(jù)應(yīng)用需求來(lái)選擇性的配置硬件模塊。參見(jiàn)圖3，圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的接口通用模塊40結(jié)構(gòu)框圖。所述接口通用模塊40上可根據(jù)需要設(shè)置相機(jī)系統(tǒng)中常用接口，例如音頻接口、RJ45接口、串口、視頻顯示口、以太網(wǎng)口、光網(wǎng)絡(luò)口、多路步進(jìn)電機(jī)控制口、紅外燈激光燈控制口、風(fēng)扇控制電路接口、制冷控制電路接口、制熱控制電路接口和/或RS485接口。其中，所述FPGA模塊41完成用戶所需各種時(shí)序邏輯生成?？删幊踢壿嬈骷﨔PGA內(nèi)部具備豐富的IP核，用戶可以根據(jù)需要直接調(diào)用，或者用戶自己采用FPGA芯片開(kāi)發(fā)工具自己開(kāi)發(fā)所需的控制時(shí)序，完成外設(shè)的控制，十分靈活方便。
[0057]特別的，所述接口通用模塊40還可設(shè)置一個(gè)對(duì)外擴(kuò)展口 45，直接與FPGA模塊41連接，對(duì)外擴(kuò)展口 45可以實(shí)現(xiàn)更多更復(fù)雜的外設(shè)控制。因?yàn)榭删幊踢壿嬈骷﨔PGA可以根據(jù)用戶需要開(kāi)發(fā)成各種功能的控制器，比專用ASIC芯片具有更強(qiáng)的通用性，對(duì)外擴(kuò)展口 45直接從FPGA芯片管腳連接到對(duì)外擴(kuò)展的連接器，當(dāng)用戶需要再增添其他外設(shè)時(shí)可以連接到45模塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)控制。
[0058]參見(jiàn)圖2，圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的通用處理器模塊30結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)施例中，所述通用處理器模塊30是整個(gè)通用相機(jī)系統(tǒng)的核心，所述通用處理器模塊30包括:
[0059]FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)處理器單兀 306,通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)接口分別與所述多個(gè)圖像傳感器模塊20連接，所述多個(gè)圖像傳感器模塊20可以是各種類型的圖像傳感器，例如可見(jiàn)光圖像源、微光圖像源和/或紅外熱圖像源，本發(fā)明對(duì)此不做限定。本實(shí)施例中，該通用處理器模塊30最大可支持六路圖像通道同時(shí)采集輸入，支持三種圖像格式，每種格式支持兩路輸入，一共六路。FPGA模塊306用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的緩存與再分配；其中，所述多路圖像數(shù)據(jù)包括CXD型、CMOS型和標(biāo)準(zhǔn)圖像型，所述FPGA處理器單元306的多個(gè)數(shù)據(jù)接口包括CXD數(shù)據(jù)接口 310、CMOS數(shù)據(jù)接口 311和標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口 312。本實(shí)施例中，所述C⑶數(shù)據(jù)接口 310通過(guò)前置放大電路和ADC模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與所述FPGA處理器單元306連接，所述CMOS數(shù)據(jù)接口 311與所述FPGA處理器單元306直接連接，所述標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口 312通過(guò)ASIC芯片304與所述FPGA處理器單元306連接。
[0060]主處理器單元308，與所述FPGA處理器單元306連接，用于接收FPGA模塊傳輸過(guò)來(lái)的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主處理器同時(shí)負(fù)責(zé)各種外設(shè)的控制，所述主處理器單元308上設(shè)置有多個(gè)外設(shè)接口，用于滿足多種外設(shè)需求。其中，所述主處理器單元308 優(yōu)選為 DSP (digital signal processing 數(shù)字信號(hào)處理)處理器、ARM (Advanced RISCMachines)處理器或FPGA處理器。為了適應(yīng)不同用戶的不同需求，可根據(jù)用戶具體需求來(lái)定制硬件平臺(tái)，例如FPGA+FPGA模式、FPGA+DSP模式、FPGA+ARM模式等，不同的模式采用同樣的對(duì)外接口，因此不存在與其他板卡的連接問(wèn)題。每種平臺(tái)根據(jù)處理器的不同，各自具備不同的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn):
[0061]FPGA處理器因其并行處理能力和靈活的時(shí)序配置能力是一種通用化設(shè)計(jì)方案的理想選擇；DSP處理器適合于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法功能。ARM處理器可以運(yùn)行各種嵌入式操作系統(tǒng)，適合于各種外設(shè)控制和多媒體應(yīng)用等。所述主處理器單元308具備多個(gè)外設(shè)接口模塊309，如圖2所示。
[0062]所述通用處理器模塊30中數(shù)據(jù)傳輸路徑為:前端圖像傳感器模塊20輸出圖像數(shù)據(jù)信號(hào)到所述通用處理器模塊30的輸入接口模塊，分別為CCD數(shù)據(jù)接口 310、CMOS數(shù)據(jù)接口 311和標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口 312。針對(duì)多路視頻輸入需求，所述通用處理器模塊30的CXD數(shù)據(jù)接口 310、CMOS數(shù)據(jù)接口 311和標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口 312均采用雙通道輸入。
[0063]CXD型圖像源一般為模擬視頻信號(hào)，所述CXD數(shù)據(jù)接口 310提供圖像信號(hào)差分對(duì)輸入、單端輸入和行場(chǎng)同步信號(hào)輸入等模式。所述CCD數(shù)據(jù)接口 310輸入的模擬信號(hào)首先經(jīng)過(guò)前置放大電路模塊301的緩沖，然后傳輸給ADC模擬數(shù)字變換模塊302，所述ADC模擬數(shù)字變換模塊302優(yōu)選采用14bit (位)轉(zhuǎn)換精度的轉(zhuǎn)換器，能夠滿足一般情況下的相機(jī)系統(tǒng)對(duì)量化精度的要求。經(jīng)過(guò)ADC模擬數(shù)字變換模塊302的轉(zhuǎn)換輸出14bit位寬的數(shù)字信號(hào)，傳輸?shù)紽PGA處理器單元306，一般ADC模擬數(shù)字變換模塊302需要通過(guò)SPI (SerialPeripheral interface 串行外設(shè)接口 )或者 I2C(Inter — Integrated Circuit 兩線式串行總線)口配置，所述FPGA處理器單元306可以靈活實(shí)現(xiàn)該功能。
[0064]CMOS型圖像源一般為數(shù)字視頻信號(hào)，無(wú)需所述CXD型圖像源的前置放大電路模塊301和ADC模擬數(shù)字變換模塊302，所述CMOS數(shù)據(jù)接口 311輸入數(shù)字信號(hào)直接輸出到FPGA處理器單元306。
[0065]標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口 312輸入信號(hào)一般為滿足行業(yè)規(guī)范的模擬信號(hào)，可采用專用的ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit 專用集成電路)芯片 304 實(shí)現(xiàn)視頻的提取和ADC數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換。標(biāo)準(zhǔn)視頻源經(jīng)過(guò)專用ASIC芯片304的處理輸出到FPGA處理器單元 306。
[0066]所述FPGA處理器單元306在該通用處理器模塊30中起到多路圖像數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)的緩存和再分配作用。利用FPGA處理器的并行執(zhí)行特性來(lái)控制各式各樣圖像源的輸入，是一個(gè)高靈活度高性價(jià)比的方案。進(jìn)一步的，所述FPGA處理器單元306還可完成輸入圖像數(shù)據(jù)的預(yù)處理，例如彩色圖像的色彩恢復(fù)、直方圖均衡化及伽馬校正等處理，可分擔(dān)部分主處理器單元308的任務(wù)。
[0067]為了滿足不同的外設(shè)需求，在所述FPGA處理器單元306設(shè)置了兩路485通信模塊305，該兩路485通信模塊305分別與接口通用模塊40中的FPGA模塊41相連，可實(shí)現(xiàn)更多的外設(shè)功能。
[0068]本發(fā)明的所述圖像傳感器模塊20、通用處理器模塊30和所述接口通用模塊40為同樣尺寸大小，方便組裝。每塊單模塊即所述圖像傳感器模塊20、通用處理器模塊30和所述接口通用模塊40之間為線纜連接而非插針連接，以實(shí)現(xiàn)各模塊之間的柔性互連，方便組裝成槍機(jī)相機(jī)或球機(jī)相機(jī)。
[0069]本實(shí)施例中，該通用相機(jī)系統(tǒng)還可包括:
[0070]個(gè)性化定制模塊50，與所述主處理器單元308連接，用于擴(kuò)展主處理能力，因此在通用處理器模塊30上面預(yù)留了與個(gè)性化定制模塊50的通信接口。是對(duì)通用處理器模塊30的補(bǔ)充，以此實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能，該模塊是可選模塊，由用戶根據(jù)自己的需要來(lái)選用。為了滿足用戶不同的應(yīng)用需求，個(gè)性化定制模塊50主要完成用戶所需的特定功能，例如圖像的壓縮編解碼、圖像的智能應(yīng)用(人臉識(shí)別，車牌識(shí)別等)、低信噪比圖像(紅外熱圖像，微光圖像等)的ISP(image signal processor圖像信號(hào)處理)等。個(gè)性化定制板的功能實(shí)現(xiàn)可以采用兩種方式，一是用戶采用DSP、FPGA等可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)，或者采用專用的芯片ASIC實(shí)現(xiàn)，該功能板只在用戶需要時(shí)才存在，并且與用戶自身的需求有關(guān)。
[0071]工作時(shí)，外界光線通過(guò)鏡頭10 (定焦，手動(dòng)調(diào)焦，電動(dòng)調(diào)焦均可)聚焦到圖像傳感器模塊20的靶面，產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，圖像數(shù)據(jù)信號(hào)傳給通用處理器模塊30，通用處理器模塊30將圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理，同時(shí)控制外圍設(shè)備，在通用處理器模塊30上設(shè)置有多個(gè)接口模塊，例如可以通過(guò)個(gè)性化定制模塊接口 307與個(gè)性化定制模塊50連接，通用處理器模塊30上連接DDR(DoubIe Data Rate雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)303，用于緩存圖像數(shù)據(jù)，滿足用戶的不同需求。圖像傳感器模塊20和個(gè)性化定制模塊50可以由用戶自己設(shè)置。
[0072]本發(fā)明大量地采用可編程邏輯器件FPGA模塊，實(shí)現(xiàn)相機(jī)系統(tǒng)的通用化設(shè)置，豐富的擴(kuò)展接口可提高相機(jī)系統(tǒng)的處理能力，可定制的設(shè)置實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性能與成本之間的平衡。再配備一款合適的鏡頭和外殼以及部分固定結(jié)構(gòu)用的結(jié)構(gòu)件即可快速安裝出一臺(tái)可定制相機(jī)，極大地縮短了相機(jī)開(kāi)發(fā)的周期，各核心電路模塊采用小尺寸設(shè)計(jì)，盡量減小模塊的面積，為適應(yīng)各種相機(jī)外殼留出足夠的空間，且充分考慮到各模塊結(jié)構(gòu)上的安裝和散熱問(wèn)題。
[0073]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用戶可定制相機(jī)的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個(gè)圖像傳感器模塊，用于分別接收多個(gè)不同相機(jī)鏡頭同時(shí)輸入的多路圖像數(shù)據(jù)并分別生成對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，所述多路圖像數(shù)據(jù)包括可見(jiàn)光圖像源、微光圖像源和/或紅外熱圖像源； 通用處理器模塊，分別與所述多個(gè)圖像傳感器模塊連接，用于采集所述多個(gè)圖像傳感器模塊各自生成的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理；以及 接口通用模塊，與所述通用處理器模塊連接，采用可編程邏輯器件FPGA配置，用于滿足對(duì)各種外設(shè)模塊的需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述通用處理器模塊包括: FPGA處理器單元，通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)接口與所述圖像傳感器模塊連接，用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的緩存與再分配； 主處理器單元，與所述FPGA處理器單元連接，用于接收所述FPGA處理器單元傳輸過(guò)來(lái)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理，所述主處理器單元上設(shè)置有多個(gè)外設(shè)接口，用于滿足多種外設(shè)需求，所述主處理器單元同時(shí)用于對(duì)所述多種外設(shè)的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述主處理器單元為DSP處理器、ARM處理器或FPGA處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述接口通用模塊通過(guò)兩路485通信模塊與所述FPGA處理器單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述多路圖像數(shù)據(jù)包括CCD型、CMOS型和標(biāo)準(zhǔn)圖像型，所述FPGA處理器單元的多個(gè)數(shù)據(jù)接口包括CXD數(shù)據(jù)接口、CM0S數(shù)據(jù)接口和標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述CCD數(shù)據(jù)接口通過(guò)前置放大電路和ADC模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與所述FPGA處理器單元連接，所述CMOS數(shù)據(jù)接口與所述FPGA處理器單元直接連接，所述標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)接口通過(guò)ASIC芯片與所述FPGA處理器單元連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5或6中所述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述接口通用模塊上設(shè)置有音頻接口、RJ45接口、視頻顯示口、以太網(wǎng)口、光網(wǎng)絡(luò)口、多路步進(jìn)電機(jī)控制口、紅外燈激光燈控制口、風(fēng)扇控制電路接口、制冷控制電路接口、制熱控制電路接口和/或RS485 接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5或6中所述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像傳感器模塊、通用處理器模塊和所述接口通用模塊為同樣尺寸，所述圖像傳感器模塊、通用處理器模塊和所述接口通用模塊之間為線纜連接，以實(shí)現(xiàn)各模塊之間的柔性互連，方便組裝成槍機(jī)相機(jī)或球機(jī)相機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5或6中所述的通用相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 個(gè)性化定制模塊，與所述主處理器單元連接，用于擴(kuò)展所述通用處理器模塊的處理能力。
10.一種用戶可定制相機(jī)，包括相機(jī)外殼、通用相機(jī)系統(tǒng)和鏡頭，所述通過(guò)相機(jī)系統(tǒng)安裝在所述相機(jī)外殼內(nèi)，所述鏡頭安裝在所述相機(jī)外殼上，所述鏡頭與所述通用相機(jī)系統(tǒng)連接，其特征在于，所述通用相機(jī)系統(tǒng)為上述權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的通用相機(jī)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H04N5/225GK104135601SQ201410344975
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】劉攀, 蘇威積, 林秀春, 裴彥杰, 肖鵬, 鐘松延, 張力, 鄧超, 黃敏君, 杜麗, 孟飛, 董一伯, 董博, 趙薇, 牛坤, 張健, 劉雨睿, 王東東, 張春杰, 黃傳鶴 申請(qǐng)人:北京計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究所, 北京航天愛(ài)威電子技術(shù)有限公司