基于FPGA实现Camera Link接口

1 Camera Link 应用领域
1）图像采集是数字图像处理、图像识别和机器视觉的基础，其应用领域非常广泛。主要采用CCD或CMOS等光电转换器件把光学影像转化为数字信号，然后利用相应的接口将数据输入到处理器中进行图像的数字分析和处理。Camera Link是一种工业应用的高速数据连接协议，可为CCD或CMOS等数字式相机与图像采集系统间提供简单、灵活的通信接口。通常情况下，图像采集系统以CCD或CMOS等数字式相机为基础，还需要采集卡来完成数据采集，常见的采集卡有基于DSP实现的和基于FPGA实现的。
2）高速数据采集系统可对相机采集得到的实时图像进行传输、实时处理，同时实现视频采集卡和计算机之间的通信。系统连接相机的接口用的是Camera Link接口，通过Camera Link接口把实时图像高速传输到FPGA图像采集卡中进行数据实时处理，并通过PCI接口实现采集卡和计算机之间的通信。Camera Link是专门为数字摄像机的数据传输提出的接口标准，是2000年10月由一些摄像头供应商和图像采集公司联合推出的。Camera Link标准简化了计算机和摄像头之间的连接。
3）数字摄像机向高分辨率、高帧频的方向发展数据量大大增加，后端视频数据的传输压力也越来越大。当前数字相机视频输出大都采用高速的Camera Link接口，Camera Link标准支持的最高数据传输率可达到680MB/s，但市场上没有Camera Link接口显示器，工程中多采用数字采集卡和PC机联用，实现Camera Link接口摄像机数字视频采集和显示，给该类数字摄像机输出视频的显示带来了不便。本文介绍了基于 FPGA 的数字摄像机输出视频 DVI显示的一种实现方法。
4）随着视频技术的不断发展，人们对高清数字视频性能要求日益提升。基于此，2000年10月，NI、DALAS等多家公司基于Channel Link技术推出了旨在简化CCD和采集卡之间连接的Camera Link接口协议。近年来，作为一种高速、高精度数字摄像头的简洁、方便、灵活的串口数据和连接方式，Camera Link接口协议在航空航天、军事、医疗、工矿企业等的视频监控、视频传输、在线非接触式测量等领域应用广泛。
2 Camera Link 总线简介
Camera Link