專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字圖像無(wú)損記錄器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及圖像的存貯裝置，具體地說(shuō)是一種數(shù)字圖像無(wú)損記錄器。
背景技術(shù)：
數(shù)字圖像無(wú)損記錄器主要應(yīng)用于科學(xué)試驗(yàn)和光學(xué)測(cè)量，無(wú)損記錄高速圖像數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)信息，以便事后對(duì)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行精確定量分析。國(guó)外開(kāi)展數(shù)字圖像無(wú)損記錄器技術(shù)比國(guó)內(nèi)要早，在90年代末，加拿大及美國(guó)等西方國(guó)家的知名圖像產(chǎn)品公司已經(jīng)研制成功此類(lèi)產(chǎn)品，并且投放市場(chǎng)。但是進(jìn)口的成型產(chǎn)品并不能完全滿足實(shí)際應(yīng)用中的特殊需求，比如，同步記錄數(shù)據(jù)以及進(jìn)行數(shù)據(jù)合成等。
國(guó)內(nèi)數(shù)字圖像無(wú)損記錄器報(bào)道出現(xiàn)在1998年，當(dāng)時(shí)北京指揮控制學(xué)院根據(jù)課題需要，研制出基于ASI總線的圖像采集存儲(chǔ)卡，該卡主要由圖像采集模塊1，采集記錄控制模塊2，圖像數(shù)據(jù)記錄模塊4構(gòu)成，只能完成采集圖像數(shù)據(jù)并將其存儲(chǔ)到圖像數(shù)據(jù)記錄模塊4中，而不能滿足用戶對(duì)圖像與同步數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步記錄，并且對(duì)于圖像的調(diào)用瀏覽功能支持較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)圖像無(wú)損記錄的特殊性需求，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了能夠?qū)崿F(xiàn)采集記錄控制模塊與數(shù)字通訊分系統(tǒng)信息交換的數(shù)字通訊模塊，并開(kāi)發(fā)相關(guān)的應(yīng)用軟件，目的是提供一種數(shù)字圖像無(wú)損記錄器，滿足用戶對(duì)圖像與同步數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步記錄和圖像的調(diào)用瀏覽。
本發(fā)明由圖像采集模塊1、采集記錄控制模塊2、數(shù)據(jù)通訊模塊3和圖像數(shù)據(jù)記錄模塊4組成，圖像采集模塊1圖像數(shù)據(jù)輸出端與采集記錄控制模塊2圖像數(shù)據(jù)輸入端相連，采集記錄控制模塊2測(cè)量數(shù)據(jù)輸入端和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)輸出端分別與數(shù)據(jù)通訊模塊3測(cè)量數(shù)據(jù)輸出端和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)輸入端相連，采集記錄控制模塊2的圖像數(shù)據(jù)和外部測(cè)量數(shù)據(jù)輸出端與圖像數(shù)據(jù)記錄模塊4圖像數(shù)據(jù)和外部測(cè)量數(shù)據(jù)輸入端相連，數(shù)據(jù)通訊模塊3測(cè)量數(shù)據(jù)輸入端和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)輸出端與數(shù)字通訊分系統(tǒng)連接。
本發(fā)明的工作過(guò)程由攝象機(jī)采集的圖像經(jīng)圖像采集模塊1采集并轉(zhuǎn)存到采集記錄控制模塊2，同時(shí)采集記錄控制模塊2通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊3與數(shù)字通訊分系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，同步接收系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)。采集記錄控制模塊2的主要功能是協(xié)調(diào)系統(tǒng)各組成模塊間的工作，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將采集到的圖像數(shù)據(jù)和同步接收的系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存入圖像數(shù)據(jù)記錄模塊4，同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各部分工作狀態(tài)，并將系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；包括磁盤(pán)容量、系統(tǒng)狀態(tài)等通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊3、數(shù)字通訊分系統(tǒng)發(fā)送給外部控制設(shè)備。圖像數(shù)據(jù)記錄模塊4可實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)高速存儲(chǔ)。
為了使系統(tǒng)在采集記錄控制模塊2程序指令控制下完成圖像與同步數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步記錄的任務(wù)，預(yù)先編制主控程序，并將其存入采集記錄控制模塊2的存貯器中。
主控程序包括下列步驟a.開(kāi)始；b.對(duì)圖像采集模塊1、數(shù)據(jù)通訊模塊3、采集記錄控制模塊2的內(nèi)存進(jìn)行初始化設(shè)置，設(shè)置線程，對(duì)參數(shù)賦值；c.判斷是否對(duì)系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，是則程序轉(zhuǎn)入步驟d，否則程序轉(zhuǎn)入步驟g；d.將系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)存入采集記錄控制模塊2內(nèi)存；e.判斷采集記錄控制模塊2內(nèi)存是否已滿，是則程序轉(zhuǎn)入步驟f，否則程序返回步驟d；f.啟動(dòng)存儲(chǔ)線程，將數(shù)據(jù)存入圖像數(shù)據(jù)記錄模塊4，程序返回步驟c；
g.執(zhí)行事后圖像瀏覽；h.判斷是否關(guān)閉程序，是則程序轉(zhuǎn)入步驟i，否則程序返回步驟c；i.結(jié)束。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)圖像與外部數(shù)據(jù)的同步采集與存儲(chǔ)，對(duì)圖像采用無(wú)損記錄的方式，有助于事后進(jìn)行圖像分析。本發(fā)明對(duì)于圖像與數(shù)據(jù)的記錄達(dá)到了數(shù)據(jù)對(duì)齊與無(wú)丟、串幀的效果。針對(duì)圖像數(shù)據(jù)流量小于50MB/s的需求，本發(fā)明均能夠滿足要求。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖，也是說(shuō)明書(shū)摘要附圖。圖中1為圖像采集模塊，2采集記錄控制模塊，3數(shù)據(jù)通訊模塊，4圖像數(shù)據(jù)記錄模塊。
圖2為本發(fā)明采集記錄控制模塊2主控程序流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本實(shí)施方式是基于PC機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)之上的一套系統(tǒng)。各模塊配置如下圖像采集模塊1如果圖像信號(hào)源為數(shù)字量輸出，則采用相應(yīng)的數(shù)字圖像采集卡對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)于以低壓差分信號(hào)(lvds)輸出的數(shù)字圖像，采用加拿大CORECO公司的PCDIG圖像采集卡。如果圖像信號(hào)源為模擬量輸出，則采用相應(yīng)的模擬視頻圖像采集卡對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，如國(guó)產(chǎn)嘉恒中自公司的OK系列圖像采集卡。
采集記錄控制模塊2采用目前市場(chǎng)主流的任意PC架構(gòu)計(jì)算機(jī)均可以滿足設(shè)計(jì)要求。CPU主頻不低于800MHz，內(nèi)存不低于512MB。系統(tǒng)采用WIN2000操作系統(tǒng)，軟件編制平臺(tái)采用VC++6.0。
數(shù)據(jù)通訊模塊3采用臺(tái)灣MOXA公司的CP132異步串行通訊卡。
圖像數(shù)據(jù)記錄模塊4由SCSI適配卡和SCSI硬盤(pán)構(gòu)成，計(jì)算機(jī)通過(guò)PCI總線同SCSI適配卡相連，SCSI適配卡通過(guò)SCSI總線與SCSI硬盤(pán)相連，SCSI硬盤(pán)作為圖像記錄的存儲(chǔ)介質(zhì)。
圖像采集卡通過(guò)PCI總線與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)通過(guò)PCI總線分別與異步串行通訊卡和SCSI適配卡相連，異步串行通訊卡通過(guò)串行接口與數(shù)字通訊分系統(tǒng)連接。
為了使系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)程序指令控制下完成圖像與同步數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步記錄的任務(wù)，預(yù)先編制主控程序，并將其存入計(jì)算機(jī)的存貯器中。
主控程序包括下列步驟a.開(kāi)始；b.對(duì)圖像采集卡、異步串行通訊卡、計(jì)算機(jī)內(nèi)存進(jìn)行初始化設(shè)置，設(shè)置線程，對(duì)參數(shù)賦值；c.判斷是否對(duì)系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，是則程序轉(zhuǎn)入步驟d，否則程序轉(zhuǎn)入步驟g；d.將系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)內(nèi)存；e.判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)存是否已滿，是則程序轉(zhuǎn)入步驟f，否則程序返回步驟d；f.啟動(dòng)存儲(chǔ)線程，將數(shù)據(jù)通過(guò)SCSI適配卡存入SCSI硬盤(pán)，程序返回步驟c；g.執(zhí)行事后圖像瀏覽；h.判斷是否關(guān)閉程序，是則程序轉(zhuǎn)入步驟i，否則程序返回步驟c；i.結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字圖像無(wú)損記錄器，包括圖像采集模塊(1)，采集記錄控制模塊(2)，圖像數(shù)據(jù)記錄模塊(4)，其特征在于還包括數(shù)據(jù)通訊模塊(3)；采集記錄控制模塊(2)測(cè)量數(shù)據(jù)輸入端和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)輸出端分別與數(shù)據(jù)通訊模塊(3)測(cè)量數(shù)據(jù)輸出端和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)輸入端相連，數(shù)據(jù)通訊模塊(3)測(cè)量數(shù)據(jù)輸入端和系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)輸出端與數(shù)字通訊分系統(tǒng)連接；預(yù)先編制并存入采集記錄控制模塊(2)的存貯器中，使系統(tǒng)在采集記錄控制模塊(2)程序指令控制下完成圖像與同步數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步記錄任務(wù)的主控程序包括下列步驟a.開(kāi)始；b.對(duì)圖像采集模塊(1)、數(shù)據(jù)通訊模塊(3)、采集記錄控制模塊(2)的內(nèi)存進(jìn)行初始化設(shè)置，設(shè)置線程，對(duì)參數(shù)賦值；c.判斷是否對(duì)系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，是則程序轉(zhuǎn)入步驟d，否則程序轉(zhuǎn)入步驟g；d.將系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)存入采集記錄控制模塊(2)內(nèi)存；e.判斷采集記錄控制模塊(2)內(nèi)存是否已滿，是則程序轉(zhuǎn)入步驟f，否則程序返回步驟d；f.啟動(dòng)存儲(chǔ)線程，將數(shù)據(jù)存入圖像數(shù)據(jù)記錄模塊(4)，程序返回步驟c；g.執(zhí)行事后圖像瀏覽；h.判斷是否關(guān)閉程序，是則程序轉(zhuǎn)入步驟i，否則程序返回步驟c；i.結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字圖像無(wú)損記錄器，其特征在于圖像采集模塊(1)為圖像采集卡，采集記錄控制模塊(2)為計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)通訊模塊(3)采用異步串行通訊卡，圖像數(shù)據(jù)記錄模塊(4)由SCSI適配卡和SCSI硬盤(pán)構(gòu)成；圖像采集卡通過(guò)PCI總線與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)通過(guò)PCI總線分別與異步串行通訊卡和SCSI適配卡相連，異步串行通訊卡通過(guò)串行接口與數(shù)字通訊分系統(tǒng)連接，SCSI適配卡通過(guò)SCSI總線與SCSI硬盤(pán)相連；預(yù)先編制并存入計(jì)算機(jī)存貯器中，使系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)程序指令控制下完成圖像與同步數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步記錄任務(wù)的主控程序包括下列步驟a.開(kāi)始；b.對(duì)圖像采集卡、異步串行通訊卡、計(jì)算機(jī)內(nèi)存進(jìn)行初始化設(shè)置，設(shè)置線程，對(duì)參數(shù)賦值；c.判斷是否對(duì)系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，是則程序轉(zhuǎn)入步驟d，否則程序轉(zhuǎn)入步驟g；d.將系統(tǒng)外部測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)內(nèi)存；e.判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)存是否已滿，是則程序轉(zhuǎn)入步驟f，否則程序返回步驟d；f.啟動(dòng)存儲(chǔ)線程，將數(shù)據(jù)通過(guò)SCSI適配卡存入SCSI硬盤(pán)，程序返回步驟c；g.執(zhí)行事后圖像瀏覽；h.判斷是否關(guān)閉程序，是則程序轉(zhuǎn)入步驟i，否則程序返回步驟c；i.結(jié)束。
全文摘要
一種屬于數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)字圖像無(wú)損記錄器，由圖像采集模塊、采集記錄控制模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和圖像數(shù)據(jù)記錄模塊四部分組成，圖像采集模塊通過(guò)PCI總線與采集記錄控制模塊相連，采集記錄控制模塊通過(guò)PCI總線分別與數(shù)據(jù)通訊模塊和圖像數(shù)據(jù)記錄模塊相連，數(shù)據(jù)通訊模塊通過(guò)串行接口與數(shù)字通訊分系統(tǒng)連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)圖像與外部數(shù)據(jù)的同步采集與存儲(chǔ)，對(duì)圖像采用無(wú)損記錄的方式，有助于事后進(jìn)行圖像分析。本發(fā)明對(duì)于圖像與數(shù)據(jù)的記錄達(dá)到了數(shù)據(jù)對(duì)齊與無(wú)丟、串幀的效果。針對(duì)圖像數(shù)據(jù)流量小于50MB/s的需求，本發(fā)明均能夠滿足要求。
文檔編號(hào)H04N5/76GK1897668SQ20051001706
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2005年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者李巖, 路明, 李艷平, 趙金宇, 孫文濤, 郭爽, 于洋 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所