基于camera link 总线 的 澄江红外太阳塔 多台ccd高速图像采集技术

1. 基于camera link 总线的澄江红外太阳塔多台ccd高速图像采集技术 程祖桥 王锋 季凯帆 邓辉 许骏

2. 2 3 4 5 6 1 网络拓扑结构 主控机与前置机通讯协议 双缓存图像采集流程 系统主要功能 系统实现 澄江红外太阳塔 7 目录

3. 1 澄江红外太阳塔结构图 需求

4. 1. 一米红外太阳塔位于云南省昆明市60公里的澄江县抚仙湖畔， 主要由一架地平式望远镜和旋转光谱仪两部分组成。 2. 一米真空望远镜:口径98公分，有效焦距约45米，采用真空Modified Gregorian 系统。主要科学目标是在0.3-2.5微米波段对太阳进行高分辨率成像和（偏振）光谱观测，高精度地同时探测太阳光球、色球磁场及其动力学特征。 3. 太阳塔四楼的光谱仪顶端平台上，安装有四台CCD以及四台前置计算机，CCD和前置计算机之间用2米CamLink电缆连接，前置计算机与主控计算机之间通过网络相连。由主控计算机统一调度管理各CCD的工作。 昆明理工大学 云南省电网总公司

5. 2网络拓扑结构

6. Camera link 优缺点 千兆以太网(GigaEthernet)、IEEE 1394（Firewire- 火线）、Camera Link总线以及USB总线中是目前最为常见的技术。

7. 1 4 2 3 系统类 状态采集类 CCD参数配置类 控制类 3 主控机跟前置机通讯协议

8. 系统类协议 前置系统登录 Server: 200 LOGIN OK 400 FAIL CLIENT : USER <username> 说明： username分别为 PCO_6503, PCO_8542, PCO_6563, PCO_IR6503 系统连接复位 Server: RESET CLIENT :201 RESET OK 401 RESET FAIL 系统关机 Server: SHUTDOWN CLIENT: 202 SHUTDOWN OK 402 SHUTDOWN FAIL

9. 参数配置类协议 Client: GETCONFIG CLIENT: 210 OK 说明：参数配置成功 410 SETCONFIGFAIL 说明：参数配置失败 Server: SENDCONFIG <x0 y0 x1 y1> <Binningx> <Binningy> <Exposure> <Delay>

10. 控制类协议 • 开始采集 Server: STARTCAP Client: 220 OK 420 STARTFAIL • 停止采集 Server:STOPCAP Client: 221 OK 421 STOPCAPFAIL

11. 状态采集类协议 获得前置系统状态 Server: GETSTATUS 说明：服务器向前置机发起状况询问 CLIENT : SENDSTATUS <state> <errorcode> 说明：前置机回应自己的状 况信息 心跳 CLIENT: SENDHEART 说明：前置机每15秒向服务器发送一次心跳

12. 4 双缓存采集流程图

13. 双缓存优势 在单缓存实现机制中，只有前一张图像数据被处理完成后，才开始后一 张图片数据的接收。很显然，图像数据处理过程中所消耗的时间越长，则图 像接收的等待时间越长，整体图像采集处理速度就会越慢。 在双缓存实现机制中，图像接收和图像处理同时进行，回避了接收和处 理的相互等待，使得数据的接收过程与处理过程可以重叠交叉，从而提高了 数据采集的整体速度和性能。

14. 5 系统主要功能

15. 系统主控界面（1）

17. 系统主控界面（2）

18. 系统前置端界面 前置端界面

19. Thank You !