一种多通道图像采集与存储系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多通道图像采集与存储系统，该系统包括：多个探测器；采集器，采集多个探测器所探测的图像数据，包括；多个采集器串行输入接口、多个采集卡以及采集器可编程电路，该采集器可编程电路链接多个采集器串行输入接口和多个采集卡，其运行多个并行线程，使得多个采集卡并行接收多个探测器所获得的图像数据。该系统还包括存储器，该存储器包括：多个存储器串行输入/输出接口，与采集器的各个采集卡相连接；多个存储卡；存储器可编程电路，链接多个存储器串行输入/输出接口与多个存储卡，控制数据在多个存储器串行输入/输出接口的其中任一个和多个存储卡的其中任一个之间的独立传输。
【专利说明】一种多通道图像采集与存储系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多通道图像采集与存储系统，属于图像处理领域。
【背景技术】
[0002]近年来，图像采集与存储技术快速发展，出现了各种图像探测技术，例如红外探测技术，TD1-CCD 探测技术等。其中 TD1-CCD(Time-Delayed Integrat1n CCD)，即时间延迟积分CCD，是近几年发展起来的一种新型光电传感器，主要应用于遥感相机。用于景物和相机之间有着较快相对移动的情况，具有高信噪比、动态范围宽等优点，特别是在景物辐射强度较低的情况下也能输出一定信噪比的信号，可以显著提高输出图像质量。TD1-C⑶具有的在不牺牲空间分辨率和工作速度的情况下获得高灵敏度的特点，使其在高速、微光领域具有广泛的应用前景。
[0003]在现有的多通道大视场图像采集设备中，需要集成多种探测技术，因而存在对多个探测设备的采集和存储过程，体现在系统中，即在采集设备和存储设备中增加相应数量的并行引脚，以便保持数据采集速度和存储速度，随着输入引脚和线路的增加，产生了许多不期望的效应，例如信号间干扰、偏移和串扰。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多通道数据采集方法及其系统
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
一种多通道图像采集与存储系统，该系统包括:多个探测器，采用多种探测技术采集图像；采集器，采集上述多个探测器所探测的图像数据，包括；多个采集器串行输入接口，与各个探测器连接；多个采集卡，接收多个采集器串行输入接口输入的探测器探测到的图像数据；采集器可编程电路，链接多个采集器串行输入接口和多个采集卡，该采集器可编程电路运行多个并行线程，使得多个采集卡并行接收多个探测器所获得的图像数据。该系统还包括存储器，存储采集器获得的各项数据，包括:多个存储器串行输入/输出接口，与采集器的各个采集卡相连接；多个存储卡；存储器可编程电路，链接多个存储器串行输入/输出接口与多个存储卡，控制数据在多个存储器串行输入/输出接口的其中任一个和多个存储卡的其中任一个之间的独立传输。
[0005]进一步的，多个采集器串行输入接口为一个采集器串行输入接口。
[0006]进一步的，多个存储器串行输入/输出接口为一个存储器串行输入/输出接口。
[0007]进一步的，多个探测器分别链接到多个采集器串行输入接口，通过多个采集器串行输入接口输入采集的多个探测数据Di以及存储这些数据的分别的多个采集卡地址Ai，采集器可编程电路将上述地址转换为一组串联的存储卡地址，将输入数据转换为一组串联的输入数据，并且将与各个Di对应的写入使能信号WENi转换为一个运载Di的使能信息的写入使能信号，采集卡被写入使能信号使能，进而根据对应的采集卡地址Ai来依序采集每一个输入数据Di，从而实现采集卡的并行接收。
[0008]进一步的，所述存储器可编程电路被配置来控制在所述多个存储卡的至少两个与所述多个存储器串行输入/输出接口的至少两个之间的同时进行的数据传输。
[0009]进一步的，配置存储器可编程电路运行或执行多个并行线程，使得存储器串行输入/输出接口的其中一个在所述多个存储卡的其中之一中执行读操作，同时通过存储器串行输入/输出接口的另一个在所述多个存储体的另一个中执行写操作。
[0010]同时还要求保护一种采集器，该采集器包括:多个采集器串行输入接口，与各个探测器连接；多个采集卡，接收多个采集器串行输入接口输入的探测器探测到的图像数据；采集器可编程电路，链接多个采集器串行输入接口和多个采集卡，该采集器可编程电路运行多个并行线程，使得多个采集卡并行接收多个探测器所获得的图像数据。
[0011]进一步的，多个探测器分别链接到多个采集器串行输入接口，通过多个采集器串行输入接口输入采集的多个探测数据Di以及存储这些数据的分别的多个采集卡地址Ai，采集器可编程电路将上述地址转换为一组串联的存储卡地址，将输入数据转换为一组串联的输入数据，并且将与各个Di对应的写入使能信号WENi转换为一个运载Di的使能信息的写入使能信号，采集卡被写入使能信号使能，进而根据对应的采集卡地址Ai来依序采集每一个输入数据Di，从而实现采集卡的并行接收。
[0012]还要求保护一种存储器，包括:多个存储器串行输入/输出接口，与采集器的各个采集卡相连接；多个存储卡；存储器可编程电路，链接多个存储器串行输入/输出接口与多个存储卡，控制数据在多个存储器串行输入/输出接口的其中任一个和多个存储卡的其中任一个之间的独立传输。
[0013]进一步的，配置存储器可编程电路运行或执行多个并行线程，使得存储器串行输入/输出接口的其中一个在所述多个存储卡的其中之一中执行读操作，同时通过存储器串行输入/输出接口的另一个在所述多个存储体的另一个中执行写操作。
[0014]本发明的有益之处在于:在增加探测设备数量的同时，最小化系统所需的输入引脚和线路的数量。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明多通道图像采集与存储系统的示意图；
图2为使用一个接口的采集器的构造示意图；
图3为使用多个接口的采集器的构造示意图；
图4为使用一个接口的存储器的构造示意图；
图5为使用多个接口的存储器的构造示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0017]首先，介绍本发明的多通道图像采集与存储系统。
[0018]该系统包括多个探测器，采集器和存储器。探测器探测图像数据，将采集的图像数据输入采集器进行图像采集，采集获得的各项数据存入存储器中。以下详细描述这些设备。
[0019]一、探测器该系统的探测器可采用多种探测技术用以采集图像，例如红外探测技术，TD1-CCD等本领域熟知的探测技术。不同的探测技术存在以下区别:
(I)驻留时间不同:例如红外探测器的驻留时间长于TD1-CCD。TD1-CCD中电荷从N级到N+1级的转移时间必需等于驻留时间，且由任务和器件本身决定，不可随意更改。
[0020](2)行数据率不同:例如红外探测器采用的是2048元长线列器件，TD1-C⑶采用的是4096元可见光探测器。两者统一加上200BYTE行头，行数据量不同。
[0021](3)数据读出频率不同:例如红外探测器串行数据读出频率低于TD1-CCD，由系统本身所决定，且红外、可见的数据读出频率可变，可根据要求进行调节。
[0022]二、采集器
以下参照图2和图3描述采集器的内部构成。
[0023]采集器包括与各个探测器连接的多个采集器串行输入接口，用以接收探测器所探测到的图像数据，并通过采集器可编程电路将获得的图像数据传输到相应的采集卡，完成图像采集，包括对时钟信号、使能信号和串行数字信号的采集。
[0024]图2中示出了使用单个采集器串行输入接口201的采集器的示意图。其中单个采集器串行输入接口 201通过采集器可编程电路202链接到多个采集卡，可编程电路202运行多个并行线程，使得虽然只使用一个数据接口 201，但多个采集卡可以并行接收多个探测器所获得的图像数据，具体的:多个探测器通过接口 201输入采集的多个探测数据Di以及存储这些数据的分别的多个采集卡地址Ai,采集器可编程电路202将这些地址转换为一组串联的存储卡地址，将输入数据转换为一组串联的输入数据，并且将与各个Di对应的写入使能(write enable)信号WENi转换为一个运载Di的使能信息的写入使能信号。采集卡i被写入使能信号使能，进而根据对应的采集卡地址Ai来依序采集每一个输入数据Di，从而实现采集卡的并行接收。
[0025]图3示出了使用多接口的采集器的示意图。其中多个采集器串行输入接口 301、302通过采集器可编程电路302链接到多个采集卡，采集器可编程电路302运行多个并行线程，使得多个采集卡可以并行接收多个探测器所获得的图像数据，具体的:多个探测器分别链接到多个采集器串行输入接口 301和302，通过多个数据接口 301和302输入采集的多个探测数据Di以及存储这些数据的分别的多个采集卡地址Ai，采集器可编程电路302将这些地址转换为一组串联的存储卡地址，将输入数据转换为一组串联的输入数据，并且将与各个Di对应的写入使能(write enable)信号WENi转换为一个运载Di的使能信息的写入使能信号。采集卡i被写入使能信号使能，进而根据对应的采集卡地址Ai来依序采集每一个输入数据Di，从而实现采集卡的并行接收。
[0026]本领域技术人员可以理解的是，可以任意增加数据接口的数量，并使用上述图3所示的设备实现使用任意的数据接口的情况下，采集卡并行接收多个探测器所获得的图像数据。也可以如图2所示的情况，该设备使用一个数据接口实现多个采集卡可以并行接收多个探测器所获得的图像数据，在最小化数据接口的情况下，实现数据的并行接收。
[0027]三、存储器
以下参照图4和图5描述该多通道图像采集与存储系统中所使用的存储器的内部构成。
[0028]存储器包括与采集器的各个采集卡相连接的多个存储器串行输入/输出接口，这些存储器串行输入/输出接口通过存储器可编程电路链接到多个存储卡，实现采集器和存储器之间数据的传输(包括数据的读出和写入)。
[0029]图4示出了包括单个存储器串行输入/输出接口 401、一个存储器可编程电路402以及多个存储卡的存储器的构成示意图。其中串行数据链接接口 401通过存储器可编程电路402链接到多个存储卡，配置存储器可编程电路402运行或执行多个并行线程，使得存储器串行输入/输出接口 401可以与多个存储卡以流水线方式交换数据，例如，当数据被写入存储卡I时，输入/输出接口 401可以同时读取存储卡η的数据，从而实现了使用单链接模拟多链接接口，可以在其他存储卡处于忙碌状态时存取任一可用存储卡。因此，通过连接存储器可编程电路402存取其他可用存储体，此存储器设备可以提升单链接配置的利用率。
[0030]图5示出了包括多个存储器串行输入/输出接口 501、502、一个存储器可编程电路503以及多个存储卡的存储器的构成示意图。每一个存储器串行输入/输出接口具有相连接的输入/输出引脚以及数据输入和数据输出电路，通过串行数据链接接口传输的数据以串行方式(例如以单个比特宽度的数据流)传输，所述存储器设备内的每一个数据链接接口都是独立的，可以传输数据出入存储卡中的任一个。例如，存储器串行输入/输出接口501可以传输数据出入存储卡I或η。类似地，存储器串行输入/输出接口 502可以传输数据出入存储卡I和存储卡η。即多个串行数据链接接口是独立的，所以它们可以并发的传输数据出入单独的存储卡。存储器可编程电路503可以使用命令进行配置，以控制数据在每一个存储器串行输入/输出接口与每一个存储卡之间交换。例如，存储器可编程电路503可以被配置为允许存储器串行输入/输出接口 501读取来自存储卡I的数据，同时允许存储器串行输入/输出接口 502写数据到存储体η中，即配置存储器可编程电路运行或执行多个并行线程，使得存储器串行输入/输出接口的其中一个在所述多个存储卡的其中之一中执行读操作，同时通过存储器串行输入/输出接口的另一个在所述多个存储体的另一个中执行写操作。该存储器可编程电路被配置来控制在多个存储卡的至少两个与多个存储器串行输入/输出接口的至少两个之间的同时进行的数据传输。
[0031]通过这样的配置，增强了系统设计的灵活性并提高了设备利用率。
[0032]需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种多通道图像采集与存储系统，其特征在于，该系统包括: 多个探测器，采用多种探测技术采集图像； 采集器，采集上述多个探测器所探测的图像数据，包括； 多个采集器串行输入接口，与各个探测器连接； 多个采集卡，接收多个采集器串行输入接口输入的探测器探测到的图像数据； 采集器可编程电路，链接多个采集器串行输入接口和多个采集卡，该采集器可编程电路运行多个并行线程，使得多个采集卡并行接收多个探测器所获得的图像数据； 存储器，存储采集器获得的各项数据；包括: 多个存储器串行输入/输出接口，与采集器的各个采集卡相连接； 多个存储卡； 存储器可编程电路，链接多个存储器串行输入/输出接口与多个存储卡，控制数据在多个存储器串行输入/输出接口的其中任一个和多个存储卡的其中任一个之间的独立传输。
2.根据权利要求1所述的多通道图像采集与存储系统，其特征在于，多个采集器串行输入接口为一个采集器串 行输入接口。
3.根据权利要求1所述的多通道图像采集与存储系统，其特征在于:多个存储器串行输入/输出接口为一个存储器串行输入/输出接口。
4.根据权利要求1所述的多通道图像采集与存储系统，其特征在于:多个探测器分别链接到多个采集器串行输入接口，通过多个采集器串行输入接口输入采集的多个探测数据Di以及存储这些数据的分别的多个采集卡地址Ai，采集器可编程电路将上述地址转换为一组串联的存储卡地址，将输入数据转换为一组串联的输入数据，并且将与各个应的写入使能信号WENi转换为一个运载01的使能信息的写入使能信号，采集卡被写入使能信号使能，进而根据对应的采集卡地址Ai来依序采集每一个输入数据Di，从而实现采集卡的并行接收。
5.根据权利要求4所述的多通道图像采集与存储系统，其特征在于:所述存储器可编程电路被配置来控制在所述多个存储卡的至少两个与所述多个存储器串行输入/输出接口的至少两个之间的同时进行的数据传输。
6.根据权利要求1所述的多通道图像采集与存储系统，其特征在于:配置存储器可编程电路运行或执行多个并行线程，使得存储器串行输入/输出接口的其中一个在所述多个存储卡的其中之一中执行读操作，同时通过存储器串行输入/输出接口的另一个在所述多个存储体的另一个中执行写操作。
7.一种采集器，其特征在于，该采集器包括: 多个采集器串行输入接口，与各个探测器连接； 多个采集卡，接收多个采集器串行输入接口输入的探测器探测到的图像数据； 采集器可编程电路，链接多个采集器串行输入接口和多个采集卡，该采集器可编程电路运行多个并行线程，使得多个采集卡并行接收多个探测器所获得的图像数据。
8.根据权利要求7所述的采集卡，其特征在于:多个探测器分别链接到多个采集器串行输入接口，通过多个采集器串行输入接口输入采集的多个探测数据Di以及存储这些数据的分别的多个采集卡地址Ai,采集器可编程电路将上述地址转换为一组串联的存储卡地址，将输入数据转换为一组串联的输入数据，并且将与各个Di对应的写入使能信号WENi转换为一个运载Di的使能信息的写入使能信号，采集卡被写入使能信号使能，进而根据对应的采集卡地址Ai来依序采集每一个输入数据Di，从而实现采集卡的并行接收。
9.一种存储器,包括: 多个存储器串行输入/输出接口，与采集器的各个采集卡相连接； 多个存储卡； 存储器可编程电路，链接多个存储器串行输入/输出接口与多个存储卡，控制数据在多个存储器串行输入/输出接口的其中任一个和多个存储卡的其中任一个之间的独立传输。
10.如权利要求9所述的存储器，其特征在于:配置存储器可编程电路运行或执行多个并行 线程，使得存储器串行输入/输出接口的其中一个在所述多个存储卡的其中之一中执行读操作，同时通过存储器串行输入/输出接口的另一个在所述多个存储体的另一个中执行写操作。
【文档编号】H04N7/18GK104079893SQ201410346525
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】曹艳香 申请人:北京剑邦科技有限公司