一种数码相机影像数据在线采集传输系统及运行方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及影像数据的传输技术，具体为一种数码相机影像数据在线采集传输系统及运行方法。
【背景技术】
[0002]实时摄影测量是指在极短的时间内，一步完成从数字图像获取到取得所摄物体形状和位置信息全过程的测量技术，其处理时间不大于1/30秒。其突出的优点在于能迅速获取现场影像信息并识别物体确定其位置。此项技术被应用于智能机器人视觉导航、工业流水线产品质量检验、战场运动目标捕捉、航空摄影质量评估与引导、无人机应急遥感及灾害应急响应等众多行业、部门，市场前景广阔。
[0003]昂贵的、工业级量测数码相机能一次完成实时摄影测量。
[0004]近年来，摄影测量及计算机视觉领域研究使用高性价比的一般数码相机摄取用于目标量测的影像信息，再通过光学系统、光电系统、信号和图像处理系统之间成像关系的综合计算，并且采用系统一体化设计及多种参数联合优化手段，实现了从相机采集的高质量影像数据获取所摄物体形状和位置测量数据的目的。此种系统无需贵重的量测数码相机，满足众多行业影像测量的低成本应用要求。
[0005]此系统的不足在于数码相机采集的影像数据只能记录于相机内部大容量的各种存储卡内，必须等到摄影告一段落或全部完成后，从相机中取出存储卡，才能对影像数据进行下一步的处理。无法满足目标摄影并在线获取量测信息的实时摄影测量要求。但实际应用中，无论是对民用的摄影测绘还是国防军事或应急响应，实时监测迅速了解观测区的情况，具有重要的意义，尤其是在军事行动中，或者在灾害、突发事件发生时，时间就是生命！影像数据的在线采集传输是急迫需要解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是设计一种数码相机影像数据在线采集传输系统，连接器的插头插接于数码相机的存储卡卡槽内，连接器的引线接出的另一端接口连接以FPGA芯片为核心的处理控制模块，处理控制模块经传输模块与计算机相连接。
[0007]本发明的另一目的是设计一种数码相机影像数据在线采集传输系统的运行方法，数码相机初始化时，处理控制模块对相机中心处理器的检测反馈信号，数码相机采集的影像数据经处理控制模块缓存后，经传输模块在线传送给计算机。本发明用普通数码相机组装的系统，实现影像数据在线采集传输，可完成实时摄影测量，成本低、操作简单。
[0008]本发明设计的一种数码相机影像数据在线采集传输系统包括采集影像数据的数码相机，数码相机配有可插拔的CF存储卡，另配有连接器，处理控制模块、传输模块、时钟模块和电源模块。
[0009]连接器一端为插头，其与数码相机的CF存储卡外形相同，其上有与该CF存储卡的卡槽接口相配合的管脚，各管脚经导线连接另一端的与处理控制模块的I/O接口相配合的输入/输出接口。数码相机的CF存储卡取下，连接器的插头插在数码相机的CF存储卡的卡槽内。
[0010]所述处理控制模块包括FPGA芯片和与之连接的DDR芯片，所述FPGA芯片为可编程门阵列芯片，所述DDR芯片为双倍速率同步动态随机存储器芯片；连接器的输入/输出接口与FPGA芯片的I/O接口连接，FPGA芯片还配有可编程输出接口。FPGA芯片的各管脚通过连接器分别与数码相机CF存储卡的卡槽的对应的控制信号类卡槽接口、状态信号类卡槽接口、地址信号类卡槽接口、数据总线类卡槽接口、卡检测类卡槽接口、电压检测类卡槽接口连接，FPGA芯片接收数码相机内部的相机中心处理器的检测信号，并给相机中心处理器正确的反馈信号，使相机中心处理器完成例行初始化检测、并进入正常摄影或录相的采集影像数据过程，FPGA芯片读取数码相机采集的影像数据，送入DDR芯片缓存。
[0011]所述DDR芯片是存储量等于或大于2G bits的DDR2芯片。
[0012]所述传输模块为USB3.0芯片，配有可编程输入接口，与FPGA芯片连接；所述传输模块另配有USB3.0接口，与计算机连接。
[0013]所述时钟模块与处理控制模块、传输模块连接，提供时钟信号。
[0014]所述电源模块连接直流电源，给处理控制模块和传输模块提供电源电压。
[0015]本发明设计的一种数码相机影像数据在线采集传输系统的运行方法包括以下步骤:
[0016]1、系统初始化
[0017]本系统的电源模块接通外接直流电源，给处理控制模块和传输模块提供电源电压；处理控制模块的FPGA芯片完成初始化准备开始工作；同时与传输模块连接的计算机也接通电源，准备接收数据。
[0018]数码相机开机，相机中心处理器开始例行初始化检测，向数码相机存储卡卡槽接口发送初始化检测信号，确定数码相机存储卡是否正确插入卡槽，FPGA芯片接收相机中心处理器的检测信号，并给相机中心处理器正确的反馈信号，数码相机接收存储卡已正确插入的反馈信号完成初始化，数码相机屏幕显示进入准备摄影或录相状态；
[0019]I1、影像数据的采集
[0020]使用者用数码相机进行摄影或录相，即采集影像数据；
[0021]相机中心处理器向数码相机存储卡卡槽接口发送采集的影像数据，经其存储卡卡槽和连接器进入FPGA芯片，FPGA芯片读取数码相机采集的影像数据，送入DDR芯片缓存。
[0022]II1、影像数据传输
[0023]当数码相机完成一张照片的拍摄或完成一段录相的摄取，FPGA芯片自动将缓存于DDR芯片的影像数据通过FPGA芯片的可编程输出接口送入传输模块的可编程输入接口，并令传输模块的USB3.0芯片将影像数据通过USB3.0接口传送给计算机。相机中心处理器发送检测信号到存储卡卡槽，检测影像数据存储是否完成，FPGA芯片在完成影像数据传输后，向相机中心处理器反馈影像数据存储完成信号，相机中心处理器检测存储完成的反馈信号正确，准备下一次的影像数据采集，数码相机屏幕显示进入准备摄影或录相状态；本系统完成一次影像数据的在线采集；若需要继续采集影像数据，返回步骤II ;若采集影像数据工作结束，则关闭数码相机，并断开电源模块与外接直流电源。
[0024]与现有技术相比，本发明一种数码相机影像数据在线采集传输系统及运行方法的优点为:1、数码相机采集的影像数据可以在线传送到计算机，计算机可实时处理影像数据，及时得到监测图像的量测结果，有效地满足机器视觉、工业生产自动化、遥感、测绘等众多行业以及民政、军事部门实时摄影测量的需求；2、结构简单，各种可插拔存储卡的普通CCD或CMOS数码相机结构无需改动，配装FPAG、DDR等现有的芯片、元件即可组装本发明系统，实现实时摄影测量，成本大大低于现有的专业量测数码相机；3、操作简单方便，与一般数码相机的拍照录相操作相同，系统自动完成影像数据向计算机的传输；4、影像数据传输准确可靠，影像数据采集传输速度达15MB/S，一幅500K照片的采集传输时间仅为1/30秒，满足实时摄影测量的要求。
【附图说明】
[0025]图1为本数码相机影像数据在线采集传输系统实施例整体结构示意图；
[0026]图2为图1中处理控制模块结构与传输模块结构框图；
[0027]图3为本数码相机影像数据在线采集传输系统的运行方法实施例流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下结合实施例和附图对本
【发明内容】
作进一步描述，但不是对本发明的限定。
[0029]数码相机影像数据在线采集传输系统实施例
[0030]本数码相机影像数据在线采集传输系统实施例如图1所示，采集影像数据的数码相机与连接器，处理控制模块、传输模块依次连接，传输模块连接上位的计算机。另配有时钟模块和电源模块接入处理控制模块。
[0031]本例的数码相机配有可插拔的CF存储卡。
[0032]本例连接器一端为插头，其与数码相机的CF存储卡外形相同，其上有与该CF存储卡的卡槽接口相配合的管脚，各管脚经导线连接另一端的与处理控制模块的I/O接口相配合的输入/输出接口。数码相机的CF存储卡取下，连接器的插头插在数码相机的CF存储卡的卡槽内。
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