fpga為圖形傳感器提供接口讓攝像頭變聰明

攝像頭在工業(yè)和生活應(yīng)用中扮演者重要的角色。無(wú)人工廠，無(wú)人駕駛，無(wú)人超市，這些領(lǐng)域都少不了攝像頭，然而對(duì)于攝像頭的性能不能僅僅是停留在能看得見(jiàn)的層面之上，我們不僅要讓它看得見(jiàn)，還要讓它在更復(fù)雜的光線環(huán)境下看得見(jiàn)，看得清，看的“快”！制作高質(zhì)量的工業(yè)界的眼睛需要好的圖形傳感器和圖像數(shù)據(jù)處理器件，誰(shuí)能夠勝任這些任務(wù)呢？

Photonfocus推出了一款攝像頭，如圖1所示，它是MV3-D640I-M01-144型號(hào)攝像頭，它主要是針對(duì)SWIR（short wave IR，930nm to 1700nm）光譜范圍的應(yīng)用，也就是紅外線的范圍，這個(gè)光線范圍人眼是看不到的，所以就需要一個(gè)對(duì)應(yīng)這個(gè)波段敏感的材料來(lái)感光生成圖像，此產(chǎn)品采用Sofradir SNAKE 低噪聲InGaAs的圖形傳感器，它不僅有著640*512像素的分辨率和12bit的數(shù)據(jù)位寬的灰度圖像輸出，還支持CameraLink或者GigE接口，有著1200：1的SNR，支持300幀每秒的采樣率。全局快門不僅能使攝像頭在最高的幀采樣率情況下其曝光時(shí)間仍可以達(dá)到微妙的級(jí)別，而且這么短的曝光時(shí)間對(duì)幀采樣率的穩(wěn)定性沒(méi)有影響。

圖.1 Photonfocus公司的MV3-D640I-M01-144-CL攝像頭

有了一個(gè)高性能的傳感器，還需要一個(gè)好的數(shù)據(jù)處理器，這個(gè)處理器需要有很強(qiáng)的圖形處理能力和較好的可編程能力。Photonfocus公司的MV3-D640I-M01-144-CL攝像頭使用了Xilinx的可編程器件Artix-7 FPGA，這款FPGA能夠?yàn)閳D形傳感器提供接口，保證了較好的幀采樣數(shù)據(jù)處理能力和攝像頭的可編程能力。Artix-7器件有著很高的性能功耗比，這使攝像頭在高速獲取圖像的同時(shí)不會(huì)發(fā)熱太嚴(yán)重。Xilinx的FPGA不僅在這款攝像頭上能夠發(fā)揮很好的性能，而且不同型號(hào)的FPGA在其他攝像頭中也扮演著舉足輕重的角色。例如3D應(yīng)用的攝像頭MV1-D2048x1088-3D06，里面搭載了Xilinx Spartan-6 FPGA器件；能夠產(chǎn)生高清的視頻的攝像頭MV1-D2048x1088-HS01-96-G2-10，里面搭載了Xilinx Spartan-6 LX75 FPGA器件等等?？梢?jiàn)，Xilinx的FPGA在當(dāng)下高清攝像頭的應(yīng)用中是相當(dāng)廣泛的。

現(xiàn)在攝像頭可謂是隨處可見(jiàn)，在保證性能的基礎(chǔ)上，攝像頭也要與時(shí)俱進(jìn)慢慢的變聰明起來(lái)。這就需要攝像頭有一個(gè)聰明的“大腦”，在完成所要求高清和其他性能的指標(biāo)的同時(shí)還能夠從安全性和智能探測(cè)方面進(jìn)行拓展。這個(gè)“大腦”用FPGA是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，這能夠保證攝像頭在信息時(shí)代能夠與時(shí)俱進(jìn)，不斷提升自己的“技能”！