一种基于GMSL的多通道视频采集系统的制作方法

本发明涉及视频采集，具体是关于一种基于gmsl的多通道视频采集系统。

背景技术：

1、随着人工智能行业的飞速发展，自动驾驶技术成为了当今汽车行业的研究热点，汽车要想实现智能自动化必须满足两个前提条件：其一，无人驾驶汽车需要具备适应现实环境的能力，相比于其他智能产品，无人驾驶汽车需要面对的现实环境更加复杂，任何一个设计上的差错都可能导致极其严重的后果；其二，无人驾驶汽车需要具备较强的容错能力，在最大程度上避免意外情况的发生，尽可能降低发生意外时受到的损失。无人驾驶技术并非是一项单一的新技术，它由不同领域的多项技术结合实现，具体包括雷达、摄像头、gps、计算机视觉、决策系统、操作系统等，其中摄像头对路况的实时采集是使其正常运行的重要因素之一。视频图像数据作为一项重要的数据源，有着其他参数不可替代的优势，能够直观反映出设备在使用过程中的状态，可为后续的过程重演、故障分析、效能评估等工作提供数据支撑。自动和辅助驾驶技术中的车道偏离预警、前方碰撞警告、道路交通标志识别系统等安全系统的正常运行均需要基于实时视频信号的采集。

2、传统的车辆辅助驾驶系统中视频成像系统采集实时视频信号一般采用模拟摄像头实现，但模拟摄像头存在像素低、成像效果差且模拟信号容易受大功率电磁设备影响的问题，导致其成像质量大打折扣；且该系统通常只有一个数据通道，每一次的数据采集只能面向单一传感器，数据采集速率有限，稳定性差，数据传输过程中容易出现数据丢失的情况，难以满足无人驾驶技术的使用需求。为了提高视频采集信号的全面性，人们进而采用携带高像素、抗干扰能力强的数字摄像头的车载全景视频成像系统来实现车辆各个方向的鸟瞰全景视频成像，该系统具备多个摄像头同时拍摄视频信号，视频信号经过处理之后被传输到无人驾驶汽车的主控模块，主控模块将视频信号进行处理及分析，根据分析结果控制汽车接下来的运动轨迹。车载全景视频成像系统可以有效减少驾驶员的视觉盲区，使驾驶员能够更轻易的避让行人、车辆等障碍物，保障行车安全。由于车载全景视频成像系统需要更多的摄像头来实现全景图像摄入工作，因而需要对摄像头采集的视频信号进行实时检测，避免摄像头采集视频信号异常中断的问题，以确保车载全景视频成像系统能够正常运行。因此，一项简单高效的视频信号注入技术的研发迫在眉睫。

3、传统的视频注入系统其算法结构复杂，代码繁多。其采用的机器视觉主要是借助摄像头采集外界信息并将其转换为数字图像信号进行处理，面对不同的外界环境和检测目的，系统需要处理的针对点各不相同，因此整个系统算法异常复杂，开发过程缓慢，测试环境要求苛刻。因此，基于此难题，本技术提出了一种基于gmsl的多通道视频采集系统。

技术实现思路

1、技术问题

2、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于gmsl的多通道视频采集系统，通过实现3路3g/6g gmsl视频采集来检测视频信号是否正常传输，输入最大支持1080p分辨率，并且可以将采集来的信号进行保存和识别，可大幅度提高汽车智能座舱控制器生产过程中gmsl链路的测试效率。

3、技术方案

4、为了实现上述目的，本发明提供了一种基于gmsl的多通道视频采集系统，包括：

5、视频采集模块，其用于采集实时视频信息，通过gmsl逻辑模块对加串器的信号进行解串；

6、主控模块，其根据接收到的视频信号状态来判断视频信号是否正常传输；

7、显示模块，其用于显示实时视频图像；

8、存储模块，其用于将采集信号以设定时间进行保存。

9、进一步的，所述视频采集模块配置3路3g/6g gmsl视频采集通道，输入最大支持1080p分辨率。

10、进一步的，所述gmsl逻辑模块的采集过程为：通过图像传感器将捕获的光信号转化为数字信号，再经csi-2协议传输给串行器；串行器接收到数据信息后对信息进行串行化处理，将数据整理成包的形式，然后通过同轴电缆将包以串行的形式发送出去；解串器接收到数据后对数据进行解串，最终将原始数据传给fpga芯片。其具备高速率、远距离、抗干扰性强等优点，以并行测试的方法大幅度提高汽车智能座舱控制器生产过程中gmsl链路的测试效率。

11、进一步的，所述gmsl逻辑模块还包括线束，所述gmsl解串器通过线束与所述gmsl串行器相连，所述线束为同轴电缆。

12、进一步的，所述系统还包括fpga芯片、数据传输模块和软件平台；所述gmsl逻辑模块部署在fpga芯片中，fpga待测模块和软件平台适用网络协议实现数据交互。

13、进一步的，所述fpga芯片部署gmsl逻辑模块时，将用户逻辑连接至观测信号选择器，所述观测信号选择器支持级联扩展、搭建树形结构，并可被部署在任意模块中；所有逻辑实现支持标准verilog和vdhl语法。观测信号选择器主体设计为树形结构，在每个分支节点使用级联结构来进一步扩展，通过层次化的信号处理和优化的信号流向提高轮速信号处理的效率和系统的扩展性。

14、进一步的，所述系统利用以太网接口，使用高速以太网phy芯片，将采集到的原始数据通过网络协议进行封装和传输。这样做的优势在于可以实现远程控制和监测，同时具有长距离传输和高带宽特性。

15、进一步的，所述系统拥有基于信号分析软件库的图形化操作界面，其用于设定监控信号、触发条件、解码规则、采样率、采样深度等参数，支持实时查看信号状态和数据存盘、加载功能，可对系统任意信号进行监控。

16、进一步的，所述基于gmsl的多通道视频采集装置，包括负责管理监控的计算机、中介网络通信服务器和采集数据的摄像头终端，上位机和摄像头作为客户端根据设定好的ip地址和端口号接入到相应的下位机中组成一个小的网络系统。所述数据传输模块和所述软件平台共同组成基于以太网的分布式在线数字系统。开辟独立线程进行通信，保证操作的独立性，可独立对采集数据进行显示、存储等操作。

17、本发明实现3路3g/6g gmsl视频采集，以gmsl作为主控，采用高速以太网在pc主机和gmsl之间进行通信，可实现远程控制和监测，同时具有长距离传输和高带宽的特性。用户可通过pc对gmsl需要监控的信号进行灵活选择，便捷实现对触发方式、采样率和采样深度等参数的设置，从而达到检测视频信号是否正常传输的目的。检测到视频信号后gmsl将采集到的数据通过高速以太网传输至pc，pc软件通过信号分析软件库提供的api显示到操作界面。该系统可适用于所有fpga平台，大幅度降低了数字系统开发和维护的成本，具有高集成的特性，可降低系统设计的复杂度。

18、有益效果

19、通过实施上述本发明提供的基于gmsl的多通道视频采集系统，具有以下技术效果：

20、(1)本技术方案拥有3个gmsl采集通道可集中对汽车gmsl链路数据及视频的传输路线进行采集，可大幅度提高汽车智能座舱控制器生产过程中gmsl链路的测试效率。

21、(2)本技术方案采用高速以太网在pc主机和gmsl之间进行通信，将采集到的原始数据通过网络协议进行封装和传输，可实现远程控制和监测，同时具有长距离传输和高带宽的特性。

22、(3)本技术方案拥有用户体验良好的图形化操作界面，能够轻松设定监控信号、触发条件、解码规则、采样率、采样深度等参数，并支持实时查看信号状态和数据存盘、加载功能。

23、(4)本技术方案支持1通道gmsl输入且gmsl信号支持3g/6g，输入最大支持1080p分辨率，采用fakra连接器接口，支持hdmi输出和网络输出，可兼容传统的视频注入系统，在所有fpga平台上使用方式一致，较传统视频注入系统开发和维护成本大幅度降低。