高速千兆網(wǎng)相機海量數(shù)據(jù)的采集-嵌入式
飛速發(fā)展的高速工業(yè)相機技術(shù)為軍事、航空航天、交通運輸、監(jiān)控、智能檢測等各種領(lǐng)域提供了穩(wěn)定可靠地圖像采集技術(shù)。隨著高速相機采集速度和分辨率的飛速提 高,海量圖像數(shù)據(jù)的采集,傳輸和存儲成為當前機器視覺前端設(shè)備的技術(shù)瓶頸。另外因為高速相機架設(shè)位置的特殊需求,越來越多的用戶需要日趨微型化。傳統(tǒng)的數(shù) 據(jù)存儲方式采用磁盤陣列,磁盤陣列容量大,但體積大,功耗高,不易于架設(shè)在一些特殊環(huán)境中,更無法適應(yīng)便攜設(shè)備的需求;可以利用計算機對采集到的數(shù)據(jù)進行 軟件壓縮然后存儲,但軟件壓縮速度慢,電腦CPU運算又不穩(wěn)定,容易受到操作系統(tǒng)的影響,造成丟幀的現(xiàn)象,另外軟件壓縮依賴于計算機,無法應(yīng)用到便攜式系 統(tǒng)中。
Gige圖像采集壓縮OEM模塊采用領(lǐng)先的FPGA技術(shù),用硬件對圖像數(shù)據(jù)進行實時采集、JPEG壓縮,該模塊可以集成在任意的嵌入式系統(tǒng)中,成功地解決了海量數(shù)據(jù)的難題。
Gige圖像采集壓縮OEM模塊支持Gige協(xié)議高速工業(yè)相機圖像數(shù)據(jù)的采集。保證圖像分辨率無損,通過FPGA實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)實時JPEG壓縮,再將圖像 壓縮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行信號輸出。以壓縮系數(shù)設(shè)置為70為例,一臺工業(yè)相機一張圖像大小為1280*1024,每秒50幀的采樣速率,每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為 65MB,連續(xù)采集1個小時的數(shù)據(jù)量為則高達650MB*3600≈228GB,采用Gige圖像采集壓縮OEM模塊,圖像大約按照10:1的壓縮比壓縮 以后,每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量只有6.5MB, 1小時的存儲的數(shù)據(jù)量23GB,大大減小了存儲容量的約束。
Gige圖像采集壓縮OEM模塊為機器視覺嵌入式系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)前端采集,傳輸和存儲提供了優(yōu)越的解決方案,相對于傳統(tǒng)的千兆網(wǎng)圖像采集卡+工控機+磁盤陣列的圖像采集存儲方式的技術(shù)優(yōu)勢如下:
? 體積小
傳統(tǒng)的千兆網(wǎng)圖像采集卡一般是PCIE插槽式,需要配備笨重的工控機才能完成圖像的采集,磁盤陣列一般是2U以上的機箱,體積更是龐大,笨重,無法應(yīng)用的 便攜系統(tǒng)中,雙路Gige圖像采集壓縮OEM模塊的尺寸為:170mm*98mm*1.6mm,集成在后端的嵌入式系統(tǒng)中,可以不依賴外部設(shè)備就實現(xiàn)了圖 像的采集和壓縮。壓縮后的數(shù)據(jù)量小,可以方便的存儲在普通硬盤或其他便攜的存儲設(shè)備中。
? 低功耗
采用高性能的FPGA運算,合理設(shè)計,模塊工作中功耗低,散熱量小。
? 成本低
無需大容量的存儲介質(zhì),可以輔助用戶開發(fā)脫離計算機的嵌入式系統(tǒng),降低了用戶的開發(fā)周期,整體上大大地縮小了系統(tǒng)的成本。
產(chǎn)品應(yīng)用
通過Gige圖像采集壓縮OEM模塊和用戶設(shè)計的嵌入式設(shè)備連接,能夠方便快捷的進行嵌入式機器視覺設(shè)備的開發(fā)。當前該產(chǎn)品已經(jīng)投入使用的領(lǐng)域涵蓋了光電研究、鐵路、航空、交通、監(jiān)控等。
產(chǎn)品特點
- 支持單路或雙路Gige工業(yè)相機的圖像采集和壓縮,支持面陣、線陣相機
- 支持黑白和Bayer彩色圖像
- 標準的并行信號輸出
- 硬件實現(xiàn)JEPG壓縮,壓縮因子可調(diào),平均壓縮率為10:1
- 圖像實時采集壓縮速率單路最高可達到80MB/S