一种图像采集系统的制作方法

1.本公开涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种图像采集系统。


背景技术：

2.智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，其中集成了大量图像传感器，比如摄像机，用于提高车辆的感知能力，比如，座舱监控，无人远程驾驶，道路环境识别等应用。因此，图像传感器在智能车辆技术发展中的地位日渐突出。
3.但是，在不同应用场景下需要不同类型摄像机的支持，而不同类型摄像机间存在不同形态的通信接口。通常，在智能车辆中，为每种类型摄像机提供一个独立的上传通道，分别与处理器(比如cpu)相连接，如图1所示，处理器分别与a1摄像机、a2摄像机、a3摄像机、
……
和an摄像机通信连接。对于处理器来说需要为每个摄像机提供一个通信接口，如果相机数量越多需要的接口数量和种类也越多，大量通信接口堆积在处理器处，提高了处理器的维护成本，也不适合更多摄像机的拓展。
4.因此，本公开提供了一种图像采集系统，以解决上述技术问题之一。


技术实现要素：

5.本公开的目的在于提供一种图像采集系统，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下：
6.根据本公开的具体实施方式，第一方面，本公开提供一种图像采集系统，包括：多个摄像机、摄像机板和处理器；
7.每个摄像机至少包括一种类型的图像输出接口，所述图像输出接口用于输出所述摄像机采集的图像数据；
8.摄像机板，包括多种类型的图像输入接口和至少两种类型的共享输出接口，所述多种类型的图像输入接口分别与各个摄像机的图像输出接口通讯连接，配置为：当轮询至当前图像输入接口的图像输入接口标识时，基于所述当前图像输入接口的图像输入接口标识和预设映射关系获取对应所述当前图像输入接口的摄像机标识和预设数据合流协议；基于所述摄像机标识和所述当前图像输入接口接收的图像数据生成预设统一格式的输出数据，且将所述输出数据基于预设数据合流协议合流至预设数据合流协议指示的共享输出接口后发送至处理器；
9.处理器，包括至少两种类型的共享输入接口，所述至少两种类型的共享输入接口分别与所述摄像机板的至少两种类型的共享输出接口通讯连接，配置为：轮询至当前共享输入接口，基于所述当前共享输入接口接收所述输出数据。
10.可选的，所述摄像机板还配置为：当与所述处理器建立通讯连接后，获得所述处理器授权的身份唯一码为主机码；响应于获得所述主机码的触发，建立摄像机板映射表，且将所述摄像机板映射表发送至所述处理器，其中，所述摄像机板映射表中包括所述摄像机板
中各个图像输入接口标识的预设映射关系，预设映射关系包括图像输入接口标识、摄像机标识、摄像机板的身份唯一码和预设数据合流协议的映射关系。
11.可选的，所述摄像机板还包括级联接口，所述摄像机板通过级联接口与另一摄像机板的共享输出接口通讯连接；
12.所述摄像机板，还配置为：当所述摄像机板的身份唯一码为主机码时，自所述级联接口接收另一摄像机板发送的级联申请，其中，所述级联申请包括所述另一摄像机中各个图像输入接口的图像输入接口标识；响应于接收所述级联申请的触发，基于所述摄像机板映射表确定所述另一摄像机的身份唯一码为从机码，其中，所述从机码区别于所述摄像机板映射表中的任一从机码；基于所述另一摄像机的各个图像输入接口标识和所述从机码确定各个图像输入接口对应的摄像机标识；基于所述另一摄像机板的身份唯一码、所述另一摄像机板中各个图像输入接口标识、对应各个图像输入接口标识的摄像机标识和预设数据合流协议建立各个图像输入接口标识的预设映射关系；将各个图像输入接口标识的预设映射关系存入所述摄像机板映射表中，且将所述摄像机板映射表发送至所述处理器及身份唯一码为从机码的各个摄像机板。
13.可选的，所述摄像机板配置为所述轮询至当前图像输入接口，具体配置为：当所述摄像机板的身份唯一码为主机码时，当基于所述摄像机板映射表轮询至身份唯一码为从机码的另一摄像机板时，向所述另一摄像机板发送轮询指令。
14.可选的，所述摄像机板还配置为：当所述摄像机板的身份唯一码为从机码时，响应于接收所述轮询指令的触发，基于所述摄像机板映射表轮询所述摄像机板中的各个图像输入接口。
15.可选的，所述摄像机板还配置为所述当所述摄像机板的身份唯一码为从机码时，响应于接收所述轮询指令的触发，基于所述摄像机板映射表轮询所述摄像机板中的各个图像输入接口，具体配置为：当所述摄像机板的身份唯一码为从机码时，响应于接收所述轮询指令的触发，当轮询至所述摄像机板映射表中所述摄像机板的身份唯一码和当前图像输入接口的图像输入接口标识时，基于所述摄像机板的身份唯一码和所述当前图像输入接口的图像输入接口标识从所述摄像机板映射表中获取对应所述当前图像输入接口的摄像机标识和预设数据合流协议；基于所述摄像机标识和所述当前图像输入接口接收的图像数据生成预设统一格式的输出数据，且将所述输出数据基于预设数据合流协议合流至预设数据合流协议指示的各个共享输出接口后发送至处理器。
16.可选的，所述图像输出接口或所述图像输入接口包括：gmsl接口、fpd-link接口、usb接口和lvds接口。
17.可选的，当所述摄像机板的图像输入接口包括gmsl接口和/或fpd-link接口时，所述摄像机板包括解串器。
18.可选的，当所述摄像机板的图像输入接口包括多种类型的usb接口时，所述摄像机板包括usbhub芯片。
19.可选的，所述共享输出接口或所述共享输入接口包括：pcie接口、千兆网接口、万兆网接口、mipi接口、usb接口和serdes接口。
20.本公开实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：
21.本公开提供了一种图像采集系统。本公开为各种类型接口的摄像机提供了摄像机
板，通过摄像机板对所接收的各种接口的图像数据进行统一合流，且能根据图像数据的不同用途进行分流，使处理器能够面对少量的接口处理数据，减少了处理器的数据处理量，提高了处理器的数据处理效率，避免了大量接口堆积在处理器周围，使线路更简洁和清晰，维护更方便。同时，还提供了级联接口，使摄像机板能够不断扩展，进一步提升了智能车辆发展的广度和深度。
附图说明
22.图1示出了现有技术的图像采集系统的示意图；
23.图2示出了根据本公开实施例的图像采集系统的示意图。
具体实施方式
24.为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
25.在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
26.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
27.应当理解，尽管在本公开实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述，但这些描述不应限于这些术语。这些术语仅用来将描述区分开。例如，在不脱离本公开实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。
28.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
29.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
30.特别需要说明的是，在说明书中存在的符号和/或数字，如果在附图说明中未被标记的，均不是附图标记。
31.下面结合附图详细说明本公开的可选实施例。
32.实施例1
33.对本公开提供的实施例，即一种图像采集系统的实施例。
34.下面结合附图对本公开实施例进行详细说明。
35.本公开实施例提供了一种图像采集系统，包括：多个摄像机、摄像机板和处理器。
36.如图2所示，图像采集系统包括：b1摄像机、b2摄像机、b3摄像机、
……
和bn摄像机。每个摄像机至少包括一种类型的图像输出接口，所述图像输出接口用于输出所述摄像机采集的图像数据，例如，图像输出接口包括：gmsl接口、fpd-link接口、usb接口和lvds接口，本公开实施例不限于此；比如，b1摄像机用于采集高分辨率的图像数据，供处理器进行感知分析，因此，b1摄像机的图像输出接口为高速率的gmsl接口；而b2摄像机用于采集低分辨率的图像数据，供车上人员识别车辆周围环境，因此，b2摄像机的图像输出接口为usb接口。
37.摄像机板，包括多种类型的图像输入接口和至少两种类型的共享输出接口，所述多种类型的图像输入接口分别与各个摄像机的图像输出接口通讯连接，配置为：当轮询至当前图像输入接口的图像输入接口标识时，基于所述当前图像输入接口的图像输入接口标识和预设映射关系获取对应所述当前图像输入接口的摄像机标识和预设数据合流协议；基于所述摄像机标识和所述当前图像输入接口接收的图像数据生成预设统一格式的输出数据，且将所述输出数据基于预设数据合流协议合流至预设数据合流协议指示的共享输出接口后发送至处理器。
38.如图2所示，b1摄像机和b2摄像机分别与c1摄像机板通讯连接。所述摄像机板提供了与所述摄像机的图像输出接口相匹配的图像输入接口，以便摄像机的图像输出接口能够与摄像机板上的图像输出接口通信连接，供摄像机将采集的图像数据发送至摄像机板中。例如，所述图像输入接口包括：gmsl接口、fpd-link接口、usb接口和lvds接口。
39.所述摄像机板通过轮询的方式依次访问每个图像输入接口。在数据处理中，摄像机板中的每个图像输入接口均由一个唯一的图像输入接口标识表征，也就是图像输入接口与图像输入接口标识具有一一对应的映射关系。而每个图像输入接口也唯一对应一个摄像机，每个摄像机所具有的唯一的摄像机标识与图像输入接口的图像输入接口标识同样具有一一对应的映射关系。因此，当摄像机板轮询到一个图像输入接口，也就同时能够获得该图像输入接口的图像输入接口标识和对应摄像机的摄像机标识。
40.本公开实施例为摄像机板提供了至少两种类型的共享输出接口。共享输出接口用于与处理器通信连接。例如，所述共享输出接口包括：pcie接口、千兆网接口、万兆网接口、mipi接口、usb接口和serdes接口。在一些具体实施例中，当所述摄像机板的图像输入接口包括gmsl接口和/或fpd-link接口时，所述摄像机板包括解串器。在另一些具体实施例中，当所述摄像机板的图像输入接口包括多种类型的usb接口时，所述摄像机板包括usbhub芯片。通过usbhub芯片能够进行拓展后连接，usbhub芯片能够拓展usb2，usb3或usb4，亦可以采用其他高速接口转usb，如pcie转usb。
41.而每种类型的共享输出接口根据图形数据的用途进行划分，分别传输不同用途的图像数据。例如，mipi接口用于传输高分辨率的图像数据，而usb接口用于传输低分辨率的图像数据，由于高分辨率的图像数据用于进行感知分析，关系到车辆的安全，通过高速接口能够保证高分辨率的图像数据能够快速发送至处理器中，避免低分辨率的图像数据干扰到高分辨率的图像数据的传输。哪个共享输出接口传输哪个图像输入接口的图像数据通过预设数据合流协议指定的，也就是预设数据合流协议包括共享输出接口的输出接口标识。
42.预设数据合流协议还包括从图像输入接口至共享输出接口之间每个元器件的预设状态信息和预设传输信息。例如，中间的接口状态信息和通信握手时的传输信号信息。通
过预设数据合流协议能够将输出数据通过指定的共享输出接口输出至处理器。
43.上述映射关系综合在一起也就是所述预设映射关系。该预设映射关系是预先设置的。预设映射关系至少包括图像输入接口标识、摄像机标识和预设数据合流协议的映射关系。
44.本公开实施例将多种类型的图像输入接口接受的图像数据，通过至少两种类型的共享输出接口进行合流，例如，摄像机板将gmsl接口、fpd-link接口和lvds接口接收的图像数据合流至mipi接口输出，将usb接口接收的图像数据合流至usb接口输出。为了使处理器能够分辨出合流后的数据来源，也就是哪个摄像机采集的图像数据，本公开实施例由摄像机板向处理器提供的输出数据中包括摄像机标识和图像数据，以便处理器能够准确辨认出图像数据的来源。
45.在生成输出数据时，本公开实施例提供了预设统一格式。例如，在输出数据的前8位用于存储摄像机标识，从第9位开始存储图像数据，以便处理器能够准确的解析输出数据的内容。
46.在一些具体实施例中，所述摄像机板还配置为：当与所述处理器建立通讯连接后，获得所述处理器授权的身份唯一码为主机码；响应于获得所述主机码的触发，建立摄像机板映射表，且将所述摄像机板映射表发送至所述处理器。其中，所述摄像机板映射表中包括所述摄像机板中各个图像输入接口标识的预设映射关系，预设映射关系包括图像输入接口标识、摄像机标识、摄像机板的身份唯一码和预设数据合流协议的映射关系。
47.为了实现各个摄像机板能够级联的目的，本具体实施例为每个摄像机板提供了身份唯一码，用于在信息传送过程中识别信息来源。
48.所述身份唯一码中包括摄像机板的身份信息和编号信息，例如，身份唯一码由3位数值组成，第一位数字为身份信息，如果第一位数字为“1”，表示摄像机板为主机，主机与处理器直接连接，比如图2中c1摄像机板与处理器直接通讯连接；如果第一位数字为“0”，表示摄像机板为从机，只能与主机或从机直接通信连接，比如图2中从机c2摄像机板与主机c1摄像机板通信连接，从机c3摄像机板与从机c2摄像机板通信连接；身份唯一码的第2位和第3位是编号信息，比如，c1摄像机板的编号信息为“01”，c1摄像机板的身份唯一码为“101”，也就是主机码；c2摄像机板的编号信息为“02”，c2摄像机板的身份唯一码为“002”，也就是从机码；c3摄像机板的编号信息为“03”，c3摄像机板的身份唯一码为“003”，也就是从机码。
49.如果摄像机板能够与处理器建立通讯连接，则表明该摄像机板为主机，由处理器授权该摄像机板为主机的身份唯一码；如果摄像机板不能够与处理器建立通讯连接，则表明该摄像机板为从机，由主机授权该摄像机板为从机的身份唯一码。
50.当摄像机板获得主机码时，便建立一个摄像机板映射表。在摄像机板映射表中包括每个摄像机板中各个图像输入接口标识的预设映射关系。所述预设映射关系还包括摄像机板的身份唯一码，即预设映射关系包括图像输入接口标识、摄像机标识、摄像机板的身份唯一码和预设数据合流协议的映射关系。将所述摄像机板映射表发送至处理器，便于信息共享，保证数据的一致性。
51.在主机新建摄像机板映射表时，摄像机板映射表中仅包括与主机相关的信息。
52.在一些具体实施例中，所述摄像机板还包括级联接口，所述摄像机板通过级联接口与另一摄像机板的共享输出接口通讯连接。例如，如图2所述，c1摄像机板的级联接口与
c2摄像机板的共享输出接口通讯连接，c2摄像机板的级联接口与c3摄像机板的共享输出接口通讯连接。
53.在摄像机板映射表中每个摄像机板中各个图像输入接口标识的预设映射关系，其中，每个摄像机板均具有身份唯一码，摄像机板中的各个图像输入接口标识均为唯一标识，但是在摄像机板间可以重复使用同一套图像输入接口标识，例如，c1摄像机板、c2摄像机板和c3摄像机板中的图像输入接口标识均包括1、2、3、
……
和10。而在整个系统中摄像机标识均是唯一的，为了保证摄像机标识的唯一性，可以基于每个摄像机板的身份唯一码与该摄像机板内的各个图像输入接口标识进行组合，生成摄像机标识。例如，继续上述例子，如果c1摄像机板的身份唯一码为“101”、c2摄像机板的身份唯一码为“002”，c3摄像机板的身份唯一码为“003”，则c1摄像机板中对应各个图像输入接口标识的摄像机标识分别为：“10101”、“10102”、“10103”、
……
和“10110”；c2摄像机板中对应各个图像输入接口标识的摄像机标识分别为：“00201”、“00202”、“00203”、
……
和“00210”；c2摄像机板中对应各个图像输入接口标识的摄像机标识分别为：“00301”、“00302”、“00303”、
……
和“00310”。
54.所述摄像机板，还配置为：当所述摄像机板的身份唯一码为主机码时，自所述级联接口接收另一摄像机板发送的级联申请，其中，所述级联申请包括所述另一摄像机中各个图像输入接口的图像输入接口标识；响应于接收所述级联申请的触发，基于所述摄像机板映射表确定所述另一摄像机的身份唯一码为从机码，其中，所述从机码区别于所述摄像机板映射表中的任一从机码；基于所述另一摄像机的各个图像输入接口标识和所述从机码确定各个图像输入接口对应的摄像机标识；基于所述另一摄像机板的身份唯一码、所述另一摄像机板中各个图像输入接口标识、对应各个图像输入接口标识的摄像机标识和预设数据合流协议建立各个图像输入接口标识的预设映射关系；将各个图像输入接口标识的预设映射关系存入所述摄像机板映射表中，且将所述摄像机板映射表发送至所述处理器及身份唯一码为从机码的各个摄像机板。例如，如图2所示，如果c4摄像机板与c3摄像机板级联后，c4摄像机板向c1摄像机板发送级联申请，由于c4摄像机板是从机，开头第一个数字为“0”，且在摄像机板映射表中摄像机板的编号信息中没有“04”，因此，确定c4摄像机板的身份唯一码为“004”。
55.本公开实施例每当摄像机板映射表发生变动时，均由主机将摄像机板映射表发送至处理器和从机，以便保持数据的一致性。
56.在一些具体实施例中，所述摄像机板配置为所述轮询至当前图像输入接口，具体配置为：当所述摄像机板的身份唯一码为主机码时，当基于所述摄像机板映射表轮询至身份唯一码为从机码的另一摄像机板时，向所述另一摄像机板发送轮询指令。例如，如图2所示，c1摄像机板的身份唯一码为主机码，当c1摄像机板基于所述摄像机板映射表轮询至c3摄像机板时，向c3摄像机板发出轮询指令，指示c3摄像机板基于摄像机板映射表开始其板内图像输入接口的轮询。所述轮询指令中包括摄像机板的身份唯一码和轮询指令编码。
57.在一些具体实施例中，所述摄像机板还配置为：当所述摄像机板的身份唯一码为从机码时，响应于接收所述轮询指令的触发，基于所述摄像机板映射表轮询所述摄像机板中的各个图像输入接口。例如，如图2所示，c2摄像机板和c3摄像机板的身份唯一码均为从机码，当c2摄像机板接收到轮询指令时，由于轮询指令中的身份唯一码不是c2摄像机板的身份唯一码，因此，向下一个c3摄像机板传送轮询指令，当c3摄像机板接收到轮询指令时，
确定轮询指令中的身份唯一码是c3摄像机板的身份唯一码，也就是确定了c3摄像机板是c1摄像机板指定的轮询的摄像机板；c3摄像机板则基于摄像机板映射表轮询c3摄像机板中的各个图像输入接口。
58.在一些具体实施例中，所述摄像机板还配置为所述当所述摄像机板的身份唯一码为从机码时，响应于接收所述轮询指令的触发，基于所述摄像机板映射表轮询所述摄像机板中的各个图像输入接口，具体配置为：当所述摄像机板的身份唯一码为从机码时，响应于接收所述轮询指令的触发，当轮询至所述摄像机板映射表中所述摄像机板的身份唯一码和当前图像输入接口的图像输入接口标识时，基于所述摄像机板的身份唯一码和所述当前图像输入接口的图像输入接口标识从所述摄像机板映射表中获取对应所述当前图像输入接口的摄像机标识和预设数据合流协议；基于所述摄像机标识和所述当前图像输入接口接收的图像数据生成预设统一格式的输出数据，且将所述输出数据基于预设数据合流协议合流至预设数据合流协议指示的各个共享输出接口后发送至处理器。
59.预设数据合流协议包括自从机码所对应的摄像机板的图像输入接口至主机码所对应的摄像机板的共享输出接口之间所经过的各个共享输出接口的输出接口标识，以及涉及的每个元器件的预设状态信息和预设传输信息。例如，如图2所示，预设数据合流协议包括c3摄像机板的图像输入接口至c1摄像机板的共享输出接口之间经过的c3摄像机板的共享输出接口、c2摄像机板的共享输出接口和c1摄像机板的共享输出接口。
60.处理器，包括至少两种类型的共享输入接口，所述至少两种类型的共享输入接口分别与所述摄像机板的至少两种类型的共享输出接口通讯连接，配置为：轮询至当前共享输入接口，基于所述当前共享输入接口接收所述输出数据。
61.所述处理器提供了与所述摄像机板的共享输出接口相匹配的共享输入接口，以便处理器的共享输入接口能够与摄像机板上的共享输出接口通信连接，供摄像机板将输出数据发送至处理器。例如，所述共享输出接口包括：pcie接口、千兆网接口、万兆网接口、mipi接口、usb接口和serdes接口。
62.本公开实施例为各种类型接口的摄像机提供了摄像机板，通过摄像机板对所接收的各种接口的图像数据进行统一合流，且能根据图像数据的不同用途进行分流，使处理器能够面对少量的接口处理数据，减少了处理器的数据处理量，提高了处理器的数据处理效率，避免了大量接口堆积在处理器周围，使线路更简洁和清晰，维护更方便。同时，还提供了级联接口，使摄像机板能够不断扩展，进一步提升了智能车辆发展的广度和深度。
63.以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。