一种基于axi总线的可扩展多路图像采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种图像采集装置，特别涉及基于Zynq的多路图像采集技术领域。技术背景
[0002]在线材、管材表观缺陷检测系统中，单个相机无法完成对线材、管材的表观全景图像采集，通过多个相机，多角度拍摄，可以实现对线材、管材的表观全景图像采集。现有图像采集装置在设置多个相机时，需要给每个相机配置一个图像采集卡，这样成本非常高，且在后续的图像处理中需要额外的计算资源，极大的增加了计算的时间。
[0003]本方法可以根据所需检测的线材、管材的直径以及检测精度要求等信息，动态配置连接相机个数以及相机工作模式，方便实用。Zynq芯片是新一代SOC技术产品，基于IP复用技术进行开发，通过AXI总线进行IP互联。AXI stream是AXI总线中的一种，主要用于数据流传输，速度快，协议简单。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是设计一种基于AXI总线处理速度快，结构简单的可扩展多路图像采集装置。
[0005]本发明一种基于AXI总线的可扩展多路图像采集装置，该装置包括:多个图像采集支路、拼接模块、FIFO模块、数据流生成模块、图像处理模块、驱动模块、ARM ;其中图像采集支路包括:相机、camera link芯片、数据捕获模块、RAMU RAM2，相机采集图像信息通过cameralink芯片传输给数据捕获模块，数据捕获模块将收到的数据进行乒乓操作轮流存储给RAMl或RAM2，拼接模块从RAMl和RAM2中读取数据并进行拼接，然后写入FIFO ;数据流生成模块从各图像采集支路FIFO中读取图像数据，进行综合生成数据流，然后传输给图像处理模块;ARM控制驱动模块给其它各模块发送驱动数据。
[0006]其中ARM通过AXI Iite总线对驱动模块进行配置；数据流生成模块通过AXIstream总线将数据流传输给图像处理模块。
[0007]本发明一种基于AXI总线的可扩展多路图像采集装置，通过对采集到的图像数据进行乒乓操作分别存入两个RAM，然后在从中分别去处进行拼接，存入FIFO，最后生成数据流传输给图像处理模块，完成图像的处理，从而具有可以同时多路高效的采集数据，处理速度快的优点。
【附图说明】
[0008]图1为本发明一种基于AXI总线的可扩展多路图像采集装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]1.本装置整体系统框架如图1所示。
[0010]2.ARM对相机个数以及工作模式进行配置，通过AXI Iite总线对相机驱动模块的相应寄存器进行配置。解析配置指令，将配置信息送给图像数据捕获模块和AXI stream数据流生成模块。相应模块根据实际应用的相机个数以及相机的工作模式，定义相应变量，进行工作。
[0011]3.ARM产生相机驱动信号，通过AXI Iite总线对相机驱动模块的相应寄存器进行配置，通过解析ARM配置指令，利用Zynq逻辑资源产生相机驱动时序，将驱动信号送往camera link芯片，camera link芯片将Zynq送来的LVTTL信号转变为LVDS信号，LVDS信号通过camera link线缆送到相机，驱动相机工作。
[0012]4.相机得到驱动信息之后，开始工作，将采集的图像数据通过camera link线缆以LVDS信号模式送到camera link芯片，camera link芯片将相机送来的LVDS信号转变为LVTTL信号，然后送给Zynq芯片内部。
[0013]5.图像数据捕获模块通过内部逻辑资源产生图像数据采集时序，对相机图像数据进行米集。
[0014]6.图像数据捕获模块先通过逻辑产生相应时序，首先对各个相机时钟信号上升沿分别进行捕获，根据camera link图像数据和时钟的相位关系进行相位调节，以确保采集到的图像数据稳定可靠。根据camera link的FVAL、LVAL、DVAL等信号以及捕获的时钟上升沿信号，将各个相机的有效的图像数据分别将写入片内RAM进行缓存。每一个相机的图像数据采用两个RAM进行缓存，通过乒乓操作，每次缓存一行图像数据之后就换另一个RAM进行下一行图像数据的缓存。
[0015]7.拼接模块，分别读出当前未进行写操作的RAM中的一行图像数据，写入FIFO中，完成图像数据的拼接，缓存。
[0016]8.AXI stream数据流生成模块，在监测到缓存FIFO中有数据后，将拼接好的图像数据读出，根据AXI stream总线标准生成数据流，数据流长度等于相机单行像素个数乘以相机个数，并将图像数据以数据流形式送给处理系统进行图像处理。
【主权项】
1.一种基于AXI总线的可扩展多路图像采集装置，该装置包括:多个图像采集支路、拼接模块、FIFO模块、数据流生成模块、图像处理模块、驱动模块、ARM ;其中图像采集支路包括:相机、camera link芯片、数据捕获模块、RAMU RAM2，相机采集图像信息通过cameralink芯片传输给数据捕获模块，数据捕获模块将收到的数据进行乒乓操作轮流存储给RAMl或RAM2，拼接模块从RAMl和RAM2中读取数据并进行拼接，然后写入FIFO ;数据流生成模块从各图像采集支路FIFO中读取图像数据，进行综合生成数据流，然后传输给图像处理模块;ARM控制驱动模块给其它各模块发送驱动数据。2.如权利要求1所述的一种基于AXI总线的可扩展多路图像采集装置，其特征在于所述ARM通过AXI Iite总线对驱动模块进行配置；数据流生成模块通过AXI stream总线将数据流传输给图像处理模块。
【专利摘要】该发明公开了一种基于AXI总线的可扩展多路图像采集装置,一种图像采集装置,特别涉及基于Zynq的多路图像采集技术领域。通过对采集到的图像数据进行乒乓操作分别存入两个RAM，然后在从中分别去处进行拼接，存入FIFO,最后生成数据流传输给图像处理模块，完成图像的处理，从而具有可以同时多路高效的采集数据，处理速度快的优点。
【IPC分类】H04N5/232, H04N7/18
【公开号】CN104935885
【申请号】CN201510304030
【发明人】刘娟秀, 付大鹏, 任程辉, 杨广辉, 陈奋, 吴宗森, 易少宾, 张静, 刘霖, 刘永, 叶玉堂
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月4日