本發(fā)明涉及圖像信息處理領(lǐng)域，尤其涉及一種利用同步從機(jī)SLAVEFIFO方式進(jìn)行圖像采集的裝置及方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在智能手機(jī)上的圖像采集裝置的像素越來越高，因此在攝像頭等圖像采集產(chǎn)品測試時(shí)，用到的測試裝置傳輸圖像數(shù)據(jù)的速率要求更高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能高速傳輸圖像數(shù)據(jù)的利用同步從機(jī)SLAVEFIFO方式進(jìn)行圖像采集的裝置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用同步從機(jī)SLAVEFIFO方式進(jìn)行圖像采集的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

利用同步從機(jī)SLAVEFIFO方式進(jìn)行圖像采集的裝置，包括圖像采集傳感器、FPGA、USB接口模塊和上位機(jī)，USB接口模塊包括CY3014芯片，USB接口模塊與上位機(jī)之間通過USB3.0協(xié)議雙向通信；USB接口模塊與FPGA之間雙向連接并通過I2C協(xié)議通信；FPGA與圖像采集傳感器之間雙向連接并通過MIPI通信，F(xiàn)PGA將從圖像采集傳感器接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并存儲到DDR3中；USB接口模塊包括通過GPIF通信的EP端口，F(xiàn)PGA將圖像數(shù)據(jù)通過同步從機(jī)SLAVEFIFO的方式傳遞到EP端口，上位機(jī)接收EP端口的數(shù)據(jù)并顯示。

作為優(yōu)選，上位機(jī)與EP端口間通過FX3連接。FX3的功能在于：一是對FPGA3進(jìn)行命令控制；二是將圖像數(shù)據(jù)通過同步從機(jī)SLAVEFIFO方式傳遞給上位機(jī)。

利用同步從機(jī)SLAVEFIFO方式進(jìn)行圖像采集的方法，包括以下步驟：1)上位機(jī)將初始化參數(shù)通過USB接口模塊傳輸給圖像采集傳感器；2)USB接口模塊中的USB芯片接收到上位機(jī)初始化參數(shù)后，使用I2C協(xié)議將初始化參數(shù)傳輸給FPGA；3)FPGA對接收的初始化參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，并將初始化參數(shù)發(fā)送給圖像采集傳感器；4)圖像采集傳感器采集圖像數(shù)據(jù)并通過MIPI協(xié)議將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到FPGA；5)FPGA利用MIPI核對采集到的圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理拼接并存儲到DDR3中；6)FPGA通過同步從機(jī)slavefifo方式傳遞數(shù)據(jù)給EP端口；7)上位機(jī)接收EP端口傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)并顯示。

作為優(yōu)選，步驟1)中的初始化參數(shù)包括采樣圖像尺寸和啟動(dòng)指令。

作為優(yōu)選，步驟4)中圖像采集傳感器2與FPGA3之間通過并口或串口傳遞數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，步驟6)中的同步從機(jī)slavefifo可以選擇8位、16位、24位或32位的數(shù)據(jù)傳輸方式。

本發(fā)明通過同步從機(jī)slavefifo方式配合USB3.0傳輸數(shù)據(jù)，同步從機(jī)slavefifo方式能達(dá)到3GB/S的速度，比USB2.0(480MB/S)的傳輸速度增加了7倍左右；同步從機(jī)slavefifo數(shù)據(jù)傳輸過程中，數(shù)據(jù)通過DMA通道進(jìn)行傳輸，大大節(jié)約了USB3.0的處理速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中圖像采集流程。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本專利的優(yōu)選實(shí)施方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明中提到的FPGA指的是現(xiàn)場可編程門陣列，它是作為專用集成電路領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克制了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。GPIF指的是通用可編程接口，具有快速靈活的特點(diǎn)，可使用多種協(xié)議完成與外圍器件的無縫連接。MIPI指的是移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口聯(lián)盟，是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動(dòng)應(yīng)用處理器制定的開放標(biāo)準(zhǔn)和一個(gè)規(guī)范。同步從機(jī)SLAVEFIFO指的是同步從設(shè)備FIFO接口，該接口是應(yīng)用于外部器件連接至EZ-USB FX3存取FX3FIFO，可實(shí)現(xiàn)與FX3FIFO之間的數(shù)據(jù)讀寫操作。

如圖1所示的利用同步從機(jī)SLAVEFIFO方式進(jìn)行圖像采集的裝置，包括圖像采集傳感器2、FPGA3、USB接口模塊4和上位機(jī)1。USB接口模塊4包括CY3014芯片，USB接口模塊4與上位機(jī)支架通過USB3.0協(xié)議雙向通信；USB接口模塊4與FPGA3之間雙向連接并通過I2C協(xié)議通信；FPGA3與圖像采集傳感器2之間雙向連接并通過MIPI通信，F(xiàn)PGA3將從圖像采集傳感器2接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并存儲到DDR3中。USB接口模塊4包括通過GPIF與上位機(jī)1通信的EP端口5，F(xiàn)PGA3將圖像數(shù)據(jù)通過同步從機(jī)SLAVEFIFO的方式傳遞到EP端口5，上位機(jī)1接收EP端口5的數(shù)據(jù)并顯示。

如圖2所示，上述指紋采集工裝通過下述步驟實(shí)現(xiàn)圖像采集：1)上位機(jī)1將初始化參數(shù)通過USB接口模塊4傳輸給圖像采集傳感器2，所述初始化參數(shù)包括采樣圖像尺寸和啟動(dòng)指令；2)USB接口模塊4中的USB芯片接收到上位機(jī)1初始化參數(shù)后，使用I2C協(xié)議將初始化參數(shù)傳輸給FPGA3；3)FPGA3對接收的初始化參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，并將初始化參數(shù)發(fā)送給圖像采集傳感器2；4)圖像采集傳感器2采集圖像數(shù)據(jù)并通過MIPI協(xié)議將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到FPGA3；5)FPGA3利用MIPI核對采集到的圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理拼接并存儲到DDR3中；6)FPGA3通過同步從機(jī)slavefifo方式傳遞數(shù)據(jù)給EP端口5；7)上位機(jī)1接收EP端口5傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)并顯示。

步驟4)中圖像采集傳感器2與FPGA3之間通過并口或串口傳遞數(shù)據(jù)。

步驟6)中采用同步從機(jī)slavefifo方式傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，通過FX3連接上位機(jī)與EP端口。所述FX3為USB3.0外設(shè)控制器。FX3的功能在于：一是對FPGA3進(jìn)行命令控制；二是將圖像數(shù)據(jù)通過同步從機(jī)SLAVEFIFO方式傳遞給上位機(jī)。

步驟7)中的上位機(jī)用于對圖像進(jìn)行算法處理并顯示，方便用戶判斷采集到的圖像的好壞進(jìn)而判斷圖像采集傳感器的好壞。

本發(fā)明通過同步從機(jī)slavefifo方式配合USB3.0傳輸數(shù)據(jù)，同步從機(jī)slavefifo方式能達(dá)到3GB/S的速度，比USB2.0(480MB/S)的傳輸速度增加了7倍左右；同步從機(jī)slavefifo數(shù)據(jù)傳輸過程中，數(shù)據(jù)通過DMA通道進(jìn)行傳輸，大大節(jié)約了USB3.0的處理速度。并且同步從機(jī)slavefifo可以選擇8位、16位、24位或32位的數(shù)據(jù)傳輸方式。