目前科研、工业和国防领域对高速摄像的需求越来越多,例如汽车碰撞过程、航天器姿态测量、粒子运动过程分析等。高速摄像实现的难点在于高速数据传输的带宽限制和超大数据存储所需要的超高速存储介质。目前市面上常见的数字高速相机只能在自带专用闪存上实现,容量受限导致大多只能记录几分钟,而且价格昂贵使大多用户无法承受。
针对这一局限,科天健公司自主研发了AcutEye高速摄像记录处理系统,通过采用高速实时传输接口、特殊定制存储硬件和系统底层数据写入控制软件硬件化,在PC架构上实现了高速、高分辨率、长时间的超大图像流数据无压缩、无损失的实时存储。
系统由高速相机、高速图像采集模块、高速存储模块和图像数据记录分析软件组成。高速相机与高速图像采集模块通过高速实时传输接口实现图像数据信号的传递和控制信号的收发,图像数据信号与来自其他外设(如GPS)的附加信息叠加后,实时保存在高速存储模块中。
关键特性
实时无损记录,最高数据带宽25 Gbit/s(CoaXpress 4通道);
记录时间根据配置可从数分钟至数百分钟不等(如1280x1024@502fps,4T,100分钟);
支持多种接口的相机:CoaXPress,Camera Link,GigE Vision,USB3.0;
支持通过触发信号与其它设备同步数据采集存储;
支持多种外部信号的叠加,包括GPS, IRIG-B等;
支持多相机精确同步拍摄和远程控制,最高可达64台;
数据直接传输距离数米至百米,并可通过光纤中继延长最远到80公里;
软件支持实时显示和数据回放,可对记录的图像做后处理,支持转存其它格式(AVI、BMP等);
软件接口简单,方便二次开发和实时处理,提供SDK;
支持客户定制,适应不同的工程需求
系统类型
AcutEye系统支持的相机接口类型包括:CoaXPress,CameraLink,GigE Vision和USB3.0,其特性如下表所示:
CoaXPress 可N根线缆并联,数据传输速度增大到N倍,现在最大N=4, 最高25 Gbit/s。
可以看到,采用新近推出CoaXPress标准相机可以得到最高数据传输性能。
Camera Link是工业相机领域的的常用接口,相关产品型号众多,数据传输可满足大部分场合应用需求,并且可以方便地通过图像采集卡直接控制相机。
GigE Vision和USB 3.0相机都不需要专用的采集卡,成本较低,并且易于配置使用。
应用领域
Acuteye系统目前已在机械、船舶、航空、航天行业和多家高校、科研单位应用。