長時(shí)間高速圖像采集存儲系統(tǒng)簡介
一、系統(tǒng)功能簡述：
長時(shí)間高速圖像數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單臺或多臺高速攝像機(jī)的視頻同步采集，并將由攝像機(jī)采集到的高速視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲到PC上的存儲設(shè)備。用戶可以對記錄下的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，回放，導(dǎo)入導(dǎo)出，轉(zhuǎn)換成 AVI，MPEG等格式的視頻文件或 JPEG，TIFF，BMP等格式的序列圖像文件。
區(qū)別于一般的消費(fèi)類壓縮流媒體儲存軟件，圖像采集存儲是將數(shù)字圖像不壓縮而直接保存到用戶 PC上，保證用戶可以得到高品質(zhì)的不失真圖像。該系統(tǒng)非常適用于科學(xué)研究、撞擊測試、高速掃描、機(jī)器視覺、軍事研究、過程控制、運(yùn)動分析、3D重建、科學(xué)試驗(yàn)運(yùn)動捕獲等場合的需要。
二、系統(tǒng)存儲性能說明：
長時(shí)間高速數(shù)字圖像采集存儲系統(tǒng)是針對各種高帶寬、高IO應(yīng)用場合而定制研發(fā)的高端智能分級存儲系統(tǒng)。通過一系列業(yè)界領(lǐng)先的軟硬件技術(shù)，可擁有高帶寬和高IO能力，且降低總體擁有成本（TCO）。
長時(shí)間高速數(shù)字圖像采集存儲系統(tǒng)可提供高達(dá)1700MB/s的數(shù)據(jù)傳輸帶寬和70,000的IOPS，與一個(gè)完整的中型磁盤陣列不相上下，而它的低功耗、模塊化設(shè)計(jì)帶來的低廉維護(hù)成本卻是磁盤陣列所無法比擬的；針對數(shù)據(jù)可靠性要求極高的企業(yè)，長時(shí)間高速數(shù)字圖像采集存儲系統(tǒng)還可以提供更加完善的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制包括緊急掉電保護(hù)、數(shù)據(jù)可靠銷毀等功能，從而保證客戶的數(shù)據(jù)固若金湯。
本系統(tǒng)采用固態(tài)存儲設(shè)備為各種需要極高吞吐量，是科學(xué)研究、撞擊測試、高速運(yùn)動分析、機(jī)器視覺、軍事研究、過程控制、科學(xué)試驗(yàn)運(yùn)動、高清視頻以及航空航天系統(tǒng)等提供了最佳的解決方案。
1、重要特點(diǎn)：
● 性能卓越，擁有最低700MB/s的寫入吞吐和最高1700MB/s的讀入吞吐；
● 采用領(lǐng)先的讀寫優(yōu)化(Optimal IO)技術(shù)，提升性能的同時(shí)亦提高SSD使用壽命；
● 256GB~2TB大容量可選，滿足您的容量需求；
● PCIe標(biāo)準(zhǔn)接口，兼容所有主流設(shè)備；
● 滿足各種惡劣環(huán)境應(yīng)用要求，能在高溫度、多灰塵、高海拔等應(yīng)用場合下正常使用；
2、性能表現(xiàn)優(yōu)異：
長時(shí)間高速圖像采集與存儲系統(tǒng)通過采用高性能閃存控制芯片、RAID、PCIe等技術(shù)提供了成熟可靠的硬件平臺；通過獨(dú)有的Optimal IO讀寫優(yōu)化技術(shù)，減小了一直困擾SSD應(yīng)用的寫放大(Write Amplification）問題，不僅全面提升了產(chǎn)品性能，更提高了SSD使用壽命。在實(shí)際測試中，隨機(jī)IOPS高達(dá)70,000，并可長期保持性能穩(wěn)定。
3、適用范圍廣：
長時(shí)間高速圖像采集與存儲系統(tǒng)采用了PCIe標(biāo)準(zhǔn)接口，兼容各種主流設(shè)備，方便用戶使用。采用的基于Flash技術(shù)的存儲盤作為存儲介質(zhì)，可以適應(yīng)從-40°C到85°C的寬溫工作環(huán)境；也可以在高低氣壓環(huán)境中正常工作。
4、嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境的高性能存儲：
長時(shí)間高速圖像采集與存儲系統(tǒng)是特殊、嚴(yán)苛環(huán)境下的高性能存儲唯一選擇。例如野外地質(zhì)勘探，野外高清數(shù)據(jù)采集，航空航天的高分辨率數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用，此類應(yīng)用環(huán)境具有抖動性強(qiáng)、溫差大、海拔高等特點(diǎn)，同時(shí)又要求極高的數(shù)據(jù)傳輸率和盡量緊湊的數(shù)據(jù)采集裝備，傳統(tǒng)的硬盤和SSD單盤根本無法滿足要求。 長時(shí)間高速圖像采集與存儲系統(tǒng)不但具備與生俱來的抗惡劣環(huán)境特性，而且能為您提供高達(dá)1700MB/s的高性能，完全可以適用于這類應(yīng)用領(lǐng)域。該系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)PCIe接口，具有極大的靈活性，通過將固態(tài)存儲加速卡安裝在高速圖像存儲系統(tǒng)工作站中，可使高速圖像存儲系統(tǒng)工作站擁有高達(dá)上千兆的讀寫性能，完全解決了高清高速圖像存儲系統(tǒng)系統(tǒng)的性能瓶頸問題。
5、存儲產(chǎn)品規(guī)格：
1. 基于PC -CameraLink & Gige 接口系列
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型號 |
HSPC-CLⅠ（基于PC機(jī)內(nèi)存高速存儲系統(tǒng)） |
HSPC-CLⅡ |
HSPC-CLⅢ |
HSPC-GigeⅠ |
HSPC-GigeⅡ |
|
分辨率 |
1280*1024 |
1280*1024 |
2048*2048 |
1392*1040 |
2456*2058 |
|
最大幀速 |
500幀每秒 |
500幀每秒 |
180幀每秒 |
17幀每秒 |
17幀每秒 |
|
像元尺寸 |
1’’ |
1’’ |
1’’ |
2/3’’ |
2/3’’ |
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數(shù)據(jù)格式 |
8bit,10bit,12bit |
8bit,10bit,12bit |
8bit,10bit,12bit |
8bit,10bit,12bit |
8bit,10bit,12bit |
|
鏡頭接口 |
C & CS |
C & CS |
C & CS |
C & CS |
C & CS |
|
輸出接口 |
CameraLink Base,Meidum,Full |
CameraLink Base,Meidum,Full |
CameraLink Base,Meidum,Full |
千兆網(wǎng)接口 |
千兆網(wǎng)接口 |
|
存儲容量 |
標(biāo)配8GB（可選16GB） |
標(biāo)配512GB（可選512GB/1TB/2TB） |
標(biāo)配512GB（可選512GB/1TB/2TB） |
標(biāo)配240GB（可選512GB/1TB/2TB） |
標(biāo)配240GB（可選512GB/1TB/2TB） |
|
存儲模式 |
原始圖像 |
無損壓縮 |
有損壓縮可設(shè)置壓縮比 |
原始圖像 |
原始圖像 |
無損壓縮 |
有損壓縮 |
無損壓縮 |
可設(shè)置壓縮比（6:1） |
原始圖像 |
無損壓縮 |
有損壓縮 |
原始圖像 |
無損壓縮 |
有損壓縮 |
|
存儲時(shí)間 |
12s |
40s |
72s（6:1壓縮比） |
29 Min |
3 H |
9 H |
18 |
200Min |
280Min |
3 H |
9 H |
18H |
1 H |
4 H |
6H |
|
支持的采集卡 |
Silicon software ,Matrox |
Silicon software ,Matrox |
Silicon software ,Matrox |
Silicon software ,Matrox |
Silicon software ,Matrox |
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支持的相機(jī) |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT 等 |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT 等 |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT 等 |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT |
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操作系統(tǒng) |
Window XP & Windows 2003 Server & Win 7 |
Window XP & Windows 2003 Server & Win 7 |
Window XP & Windows 2003 Server & Win 7 |
Window XP
&Windows2003& Win 7 |
Window XP & Windows 2003 & Win 7 |
|
尺寸 |
400×300×150 |
400×300×150 |
400×300×150 |
400×300×150 |
400×300×150 |
|
重量 |
3kg |
3kg |
3kg |
3kg |
3kg |
|
工作溫度 |
-10~50°C |
-10~50°C |
-10~50°C |
-10~50°C |
-10~50°C |
|
濕度 |
60% |
60% |
60% |
60% |
60% |
|
電源 |
220V |
220V |
220V |
220V |
220V |
|
功耗 |
<100w |
<100w |
<100w |
<100w |
<100w |
|
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) |
CE |
CE |
CE |
CE |
CE |
2.便攜式系統(tǒng)-CameraLink & Gige接口系列
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型號 |
HSDesk-CLⅠ |
HSDesk-CLⅡ |
HSDesk-CLⅢ |
HSDesk-GigeⅠ |
HSDesk-GigeⅡ |
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分辨率 |
1280*1024 |
1280*1024 |
2048*2048 |
1392*1040 |
2456*2058 |
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最大幀速 |
500幀每秒 |
500幀每秒 |
180幀每秒 |
17幀每秒 |
17幀每秒 |
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像元尺寸 |
1’’ |
1’’ |
1’’ |
2/3’’ |
2/3’’ |
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數(shù)據(jù)格式 |
8bit,10bit,12bit |
8bit,10bit,12bit |
8bit,10bit,12bit |
8bit,10bit,12bit |
8bit,10bit,12bit |
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鏡頭接口 |
C & CS |
C & CS |
C & CS |
C & CS |
C & CS |
|
輸出接口 |
CameraLink Base,Meidum,Full |
CameraLink Base,Meidum,Full |
CameraLink Base,Meidum,
Full |
千兆網(wǎng)接口 |
千兆網(wǎng)接口 |
|
存儲容量 |
標(biāo)配8GB
(可選16GB) |
標(biāo)配512GB
(512GB/1TB/2TB) |
標(biāo)配512G
(可選512GB/1TB/2TB) |
標(biāo)配240GB
可選512GB/1TB/2TB |
標(biāo)配240GB
可選512GB/1TB/2TB |
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存儲模式 |
原始圖像 |
無損壓縮 |
有損壓縮可設(shè)置壓縮比 |
原始圖像 |
原始圖像 |
無損壓縮 |
有損壓縮 |
無損壓縮 |
有損壓縮可設(shè)置壓縮比 |
原始圖像 |
無損壓縮 |
有損壓縮 |
原始圖像 |
無損壓縮 |
有損壓縮 |
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存儲時(shí)間 |
12s |
40s |
72s（6:1壓縮比） |
29 Min |
3 H |
9 H |
18 |
200Min |
280Min（6:1壓縮比） |
3 H |
9 H |
18H |
1 H |
4 H |
6H |
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支持的采集卡 |
Silicon softwareCl接口 ,
MatroxCL接口 |
Silicon softwareCL接口 ,
MatroxCL |
Silicon softwareCL接口 ,
Matrox CL |
Silicon software Gige接口 ,
Matrox Gige接口 |
Silicon softwareGige接口 ,
Matrox Gige接口 |
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支持的相機(jī) |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT 等 |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT 等 |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT 等 |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT |
Baumer, Basler,TeLi,Dasla,IDT |
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操作系統(tǒng) |
Window XP & Windows 2003 Server & Win 7 |
Window XP & Windows 2003 Server & Win 7 |
Window XP & Windows 2003 Server & Win 7 |
Window XP & Windows 2003 Server & Win 7 |
Window XP & Windows 2003 Server & Win 7 |
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尺寸 |
360×300×110mm |
360×300×110mm |
360×300×110mm |
360×300×110mm |
360×300×110mm |
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重量 |
3kg |
3kg |
3kg |
3kg |
3kg |
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工作溫度 |
-10~50°C |
-10~50°C |
-10~50°C |
-10~50°C |
-10~50°C |
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濕度 |
60% |
60% |
60% |
60% |
60% |
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電源 |
220V |
220V |
220V |
220V |
220V |
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功耗 |
<100w |
<100w |
<100w |
<100w |
<100w |
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執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) |
CE |
CE |
CE |
CE |
CE |
三、圖像采集存儲軟件：
圖像采集存儲軟件是研發(fā)的專業(yè)圖像記錄軟件，可以支持目前市場上幾百種主流的工業(yè)攝像機(jī)和圖像采集卡。通過一套圖像采集存儲軟件，用戶可以同時(shí)從多臺攝像機(jī)采集記錄不經(jīng)壓縮的原始數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)的硬盤或硬盤陣列，非常適用于科學(xué)研究，過程控制，運(yùn)動分析，三維重建等應(yīng)用。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
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● Windows XP/win7下實(shí)時(shí)記錄數(shù)字圖像到存儲系統(tǒng)。 |
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● 支持 Camera Link Full, Medium, Base，千兆網(wǎng)等圖像采集硬件。 |
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● 采集不壓縮的無損圖像并直接保存到計(jì)算機(jī)。 |
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● 可使用 Windows下的各種壓縮編碼將保存下的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 AVI或 MPEG視頻文件。 |
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● 可將保存下的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 BMP、JPEG、TIFF、PNG等格式圖像序列文件。 |
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● 采用類似錄像機(jī)的操作方式。錄像、回放、暫停、快進(jìn)、快退等按鈕可方便用戶在保存的圖像數(shù)據(jù)中迅速檢索、瀏覽和定位。 |
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● 可在采集進(jìn)行時(shí)或采集結(jié)束后在每幀圖像上疊加 GPS、IRIG-B時(shí)間碼或其它用戶定制信息。 |
四、同步觸發(fā)信號發(fā)生器（多臺相機(jī)使用時(shí)）：
若多臺攝像機(jī)一同工作時(shí)，如果需要精確控制每臺攝像機(jī)在采集每幀圖像時(shí)都是在同一時(shí)刻，我們需要對多臺攝像機(jī)進(jìn)行外同步。經(jīng)過外同步處理后的多臺攝像機(jī)，其采集的每幀圖像都會是在同一時(shí)刻曝光的。
為實(shí)現(xiàn)多臺攝像機(jī)的外同步采集，我們需要先將攝像機(jī)設(shè)置成觸發(fā)采集，然后以同一個(gè)信號源給所有的攝像機(jī)提供觸發(fā)信號。當(dāng)攝像機(jī)接收到外觸發(fā)信號后會立刻開始按照預(yù)設(shè)的曝光時(shí)間進(jìn)行曝光，然后將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并等待下一個(gè)觸發(fā)信號的到來。同步觸發(fā)信號發(fā)生器產(chǎn)生的觸發(fā)信號的頻率就是多臺攝像機(jī)采集的幀率。例如，如果頻率是 30Hz或60Hz的 TTL信號對多臺攝像機(jī)進(jìn)行觸發(fā)，那么這幾臺攝像機(jī)采集的幀率就是 30FPS或60FPS，且每臺軟件中記錄下的視頻中具備同樣序號的圖像一定是在同一時(shí)刻曝光得到的。
如果實(shí)現(xiàn) 3D重建等必須要求多攝像機(jī)同步采集的應(yīng)用，同步觸發(fā)信號發(fā)生器是必須的設(shè)備。 同步觸發(fā)信號可使用匯眾思壯自研的同步控制器 HZSZ-SCII，該同步控制器是為了方便多脈沖光源和多臺相機(jī)的快門曝光的同步調(diào)試，確保各相機(jī)快門的曝光時(shí)刻與多脈沖光源的脈沖光準(zhǔn)確同步，獲得實(shí)時(shí)穩(wěn)定的高質(zhì)量圖像而專門開發(fā)的專用同步控制器。該控制器可支持4路同步輸出等多種配置，工作的頻率范圍為1～100KHZ，以滿足不同的應(yīng)用需求。各路同步輸出的時(shí)間延時(shí)可以獨(dú)立調(diào)整。
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