友思特 20GigE Vision 图像采集卡

双端口10gb帧捕获和图像处理系统

从即插即用高性能采集卡到包括采集、开放式FPGA图像处理和灵活的自定义相机接口的完整系统解决方案

从2 x 10 GigE链接抓取,支持多相机,支持链接聚合,PCIe x8第3代

提供了真正的 10 GigE 采集能力,保证100%的帧采集,无丢帧

HawkEye-20 GigE Vision 图像采集和图像处理系统

友思特 20GigE Vision 图像采集卡 HawkEye-20GigE Vision 提供视觉和成像应用所需的核心基础设施,来满足不同应用场景的需求,从即插即用高性能采集卡到包括采集、开放式FPGA图像处理和灵活的自定义相机接口的完整系统解决方案。提供了真正的 10 GigE 采集能力,保证100%的帧采集,无丢帧。该板卡受到全面系统I/O支持,支持ROI采集功能,多链路汇聚和块数据(有效载荷类型:0x4001)。

  • 支持2×10GigE、4×5GigE、20×1GigE链路采集。
  • 支持链路聚合、支持块数据;
  • 通过硬件触发或PTP(精确时间协议)进行相机同步
  • PCIe Gen.3 x8主机接口;
  • 高达 16 GB的图像缓冲区;
  • 实时图像压缩IP:JEPG压缩、无损压缩、基于用户图像专有压缩算法;
  • 板载FPGA动态ROI预处理算法

高端机器视觉

适合需要长距离传输且对带宽要求相对较低的应用,

如自动化生产线的质量控制。其基于以太网的传输方式便于系统集成和扩展。

工业检测/自动化

适用于需要多相机同步采集的场景,如包装检测和装配线监控。

其支持链路聚合和区域采集功能,提升了系统的灵活性和效率。

广播

适用于需要远距离传输且对实时性要求相对较低的场景,

如远程摄像机控制和视频监控。

医学成像

适用于超声波成像和内窥镜等需要灵活布线和中等带宽的设备。

其以太网接口便于与医院信息系统集成。

产品优势特点

技术原理

友思特FPGA图像采集卡根据前端相机接口不同,也会有不同接口类型,如CameraLink、CoaXPress、10GigE Vision等。采集路径根据需求不同可分为两路:
1)纯图像采集:前端相机经过数据接口将图像传输至采集卡,经过板载的IP进行协议解析后,由上位机软件ProcFG/Infinivision控制,经PCIe上送到主机内存中。
2)采集+FPGA预处理(Altera Airra 10):相机图像经过采集卡上IP核解析后,送入到板上的FPGA芯片,加入到用户自定义的图像处理IP中。
经用户IP处理完成后的图像,会保存在板载内存中,上位机软件ProcFG/Infinivision发出控制指令后,经PCIe上送到主机内存中。

采集软件

根据用户实际应用需求差异,提供两类上位机采集软件,各自功能有:

ProcFG GUI/API:
ProcFG支持多种相机,包括不同的视觉标准图像采集,
提供实时ROI采集、动态多ROI区域采集和GenICam支持。 

InfiniVision GUI/API
该软件实现从多达100个相机同步采集,可以采集不同帧数据大小的数据流,
为图像应用增加了另一个灵活性维度。同时采集路径允许添加数据处理模块,
如ISP(图像信号处理)和压缩,并将多相机同步数据加入到高度紧凑的帧中,
例如采样时间、帧号、位置等。

FPGA预处理开发工具

友思特预处理功能FPGA图像采集卡,以Altera Airra 10 FPGA芯片为载体,Intel Quartus开发工具。
同时友思特提供便于用户快捷开发的ProcVision套件,极大减少用户开发时间。套件中的Gidel ProcWizard能够自动生成HDL和C++代码(以及接口文档)的功能,
使软件和硬件工程师能够共享相同的接口和数据库。生成的软件可以通过HawkEye板与生成的硬件设计进行直观的通信。

FPGA采集卡典型方案1:通过改善图像质量提升系统稳定性

在视觉系统的图像传输过程中,由于芯片老化畸变、信号/网络干扰等原因,通常会产生噪声,使图像质量降低,影响处理功能。因此需对图像进行一些滤波、增强等预处理,Gidel提供一套在FPGA上开发,验证,演示和ISP完全可定制的图像采集和处理系统。改善用户图像质量,保持图像细节,提升视觉系统稳定性。

图中为对薄膜检测中各类划痕等缺陷进行ROI区域提取:

为方便观察对比效果,将提取的 ROI 区域(白色部分)均向右下角移动

FPGA采集卡典型方案2:通过自定义ISP消除系统的限制

在高分辨率、高帧率的视觉传输系统中,往往会因为硬件端的某些限制阻碍了一个高精尖系统的正常传输。
比如大靶面的图像超过了帧缓存、比如后端软件的处理速度低于传输的帧率、PCIe限制了传输的带宽等等,
通过友思特FPGA图像采集卡的预处理能力可以消除上述限制,搭建一个稳健的视觉系统,
通过帧分割创建多路虚拟的图像数据流,并与软件端有效交互,大大降低了高帧率(500fps+)场景下后端软件处理速度的压力,提高系统稳定性。

FPGA采集卡典型方案3:通过图像压缩实现减少后端处理/存储压力

无损压缩对比(压缩比率1 : 3.x)

不同光照下LCD屏压缩对比(压缩率1 : 2.x)

参数规格

特征

规格

相机接口

GigE Vision:2×10GigE、4×5GigE、20×1GigE

高级功能

支持链路聚合、支持块数据、选择性ROI采集

采集速率

20Gb/s

主机接口

PCIe ×8 Gen.3

图像格式

Mono,Bayer,RGBA(8、10、12、14和16bit/color)

RGB(8、10和12bit/color)、YUV、YCbCr 444/422/411

板载内存

1-16GB

连接器

2 × SFP+(RJ45/光纤)

VGA15-pin(GPIO)

GPIO

RS422、光耦、LVTTL、30V 0.9A

FPGA

Altera Airra 10 FPGA

采集软件

ProcFG和InfiniVision(GUI、API、示例代码)

生态系统

1. ProcVision套件用于视觉流程的定制

2. Proc Dev套件用于自动生成应用程序支持包和FPGA上的高效开发

3. 图像压缩和解压缩IP

4. InfiniVision软件用于多相机采集和同步

5. 支持GenlCam GenTL API

6. 支持MVTec HalconTM机器视觉软件

操作系统

Win 11,10(64-bit)

Linux(kernel 2.6.x-5.19.0)

技术文章

友思特分享|实现高带宽领域的图像数据实时压缩

随着图像和视频数据在现代应用中的广泛使用,有效的数据处理和传输变得至关重要。友思特 Gidel采集卡引入了基于FPGA的IP开发功能,旨在实时压缩传入的图像和视频数据。这项技术具有多种压缩模式,包括实时JPEG压缩和无损压缩,可根据不同应用的需求进行灵活配置。

阅读详情 »

演示视频

产品介绍:用 FPGA 进行高速图像处理
(点击可跳转)
应用介绍:在嵌入式设备上实现高带宽图像处理
(点击可跳转)
产品介绍:PCIe图像采集卡产品介绍
(点击可跳转)

技术支持

友思特专业技术支持,助您项目成功

作为专注于机器视觉和光电检测解决方案的供应商,友思特致力于为您提供一系列该产品相关的付费技术服务,旨在以最具成本效益的方式助力您的项目成功。如您需要该产品相关的技术服务,请联系我们!

测试服务

按需进行样品测试与效果评估验证

硬件培训

全方位覆盖硬件产品使用的各环节

软件培训

帮助您迅速掌握软件使用技巧

集成开发

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从4 × 100GigE链路抓取,支持多摄像头,支持链路聚合,无帧丢失

常见问题解答

产品配套技术支持与付费服务,为您驱动项目无限可能

相较于竞品,我们的图像采集卡具备以下显著优势:
1. 高性能的FPGA加速
2. 卓越的灵活性和可编程性
3. 低延迟的数据处理
4. 可轻松扩展的功能
5. 强大的高分辨率支持
6. 多通道和多模式操作能力
7. 全面的软件支持和开发工具

  • CameraLink,最高带宽可达25Gb/s,支持Camera Link模式:base,medium,full,deca
  • CoaXPress,通过4个CXP-12/6链路从多达4个CXP接口,带宽可达4*12.5 Gb/s
  • GigE Vision, 采集带宽可达2*10Gb/s

图像采集卡内置了英特尔Arris 10系列的芯片,编译应用软件是Quartus II。

实际上,Rev.1、Rev.2、Rev.3以及未来的Rev.4版本的I/O接口都是一样的,软件手册对应位置的描述是错误的。这些版本的HawkEye都采用相同的I/O接口配置,没有区别。

图像采集卡上的FPGA(现场可编程门阵列)能够实现多种功能,包括图像预处理、数据处理、数据传输以及控制等。以下是一些常见的图像预处理操作:
1.图像滤波
2.图像增强
3.图像裁剪和缩放
4.图像配准
5.压缩和编码
6.帧同步和时间戳生成

支持像素格式:Monor,Bayer,RGBA和RGB等。图像采集卡通常是按照不同的图像采集协议(如CameraLink、CoaXPress和GigE Vision)开发的,以支持与相应协议兼容的摄像机。

机器视觉和工业自动化:
(1)用于自动化生产线上的视觉检测和质量控制任务。
(2)可用于半导体制造、电子装配和汽车工业等行业。
举例:检测产品表面缺陷、测量物体尺寸和形状。
(3)医疗影像:
用于医学影像设备,如MRI、CT扫描仪和超声设备。
(4)支持医生进行医学图像的捕获和处理。
举例:图像重建和分析,以辅助诊断。
(5)能源:
用于能源领域的数据采集和分析。
(6)支持油田勘探和电力系统监测。
举例:地震数据处理、电力网络优化。

【硬件支持】
(1)提供高质量的图像采集卡硬件,根据客户的需求和应用进行选择和配置。
(2)确保采集卡的性能和稳定性,以满足特定应用的要求。
软件驱动程序和工具:
(3)提供相应的软件驱动程序,以确保采集卡与操作系统和应用程序的兼容性。
(4)可能提供软件开发工具、API和示例代码,以帮助客户进行自定义应用开发。
技术支持:
(5)提供技术支持团队,以解决硬件和软件方面的问题。
(6)可能提供在线文档、用户手册和知识库,以帮助客户使用和维护采集卡。


【定制解决方案】
(1)根据客户的特定需求,提供定制化的硬件和软件解决方案。
(2)可以与客户合作设计满足其应用需求的采集卡和配套系统。


【培训和咨询】
(1)可能提供培训课程,以帮助客户更好地了解如何使用和配置图像采集卡。
(2)可能提供咨询服务,以帮助客户选择最适合其应用的硬件和软件配置。
更新和维护:
(3)提供固件和驱动程序的更新,以确保采集卡的性能和安全性。
(4)可能提供维护合同,以确保采集卡的长期可靠性。

友思特 合作伙伴和客户

信任来自日积月累的专业知识和丰富经验

合作伙伴 - 友思特 viewsitec