眾所周知,高速數字攝像機技術(shù)的瓶頸在于數據的傳輸速率限制和海量數據對存儲空間的消耗。普通數字攝像機的存儲要采用較高壓縮率的編碼方案。如M-JPEG和MPEG等,以降低總的數據量以繞開(kāi)這兩個(gè)限制。在以前的高速數字攝像技術(shù)中,采用大量的存儲芯片、專(zhuān)用傳輸通道設計等方式實(shí)現過(guò)2000到10000fps小分辨率的數字方案。如著(zhù)名的KODAK公司的SR系列運動(dòng)分析儀。但技術(shù)所限,數據量保持在40-60MByte/s的水平。為了獲得較高的速度需要相應地降低分辨率。例如SR-Ultra 在每秒10000幀時(shí)分辨率僅為128*34。同時(shí)內存存儲方式在加大成本的同時(shí)僅能錄制幾秒的過(guò)程。
當今,計算機技術(shù)中對數據傳輸的標準逐步提高,硬盤(pán)的讀寫(xiě)速度也提高較多。結合新的SCSI、LVDS和Camera Link 技術(shù)可以在高速數字攝像機和硬盤(pán)存貯介質(zhì)之間實(shí)現1Gbytes/s的數據穩定流動(dòng)。從而達到高分、高速、長(cháng)時(shí)間三大目標同時(shí)實(shí)現。

具體計算如下
單幀圖像數據量:
1280*1024*8bit =1280KByte
每秒500幀(A504k標準幀率)
500*1280KB = 625MB/秒
這樣當A504k的所有數據被分為5組時(shí),每組陣列數據量:
625/5 = 125MB/s(SCSI Ultra 160的標稱(chēng)速度為160MB/s)
每個(gè)硬盤(pán)的數據量(4個(gè)一組)
125/4 = 41MB/s
36G硬盤(pán)構成的陣列可存儲時(shí)間
80G/41MB = 2000秒(約) = 30分鐘(約)
技術(shù)的關(guān)鍵在于圖像數據從攝像機中如何以625MB/s的高速正確的輸入計算機并分配成5組。利用成熟的Camera Link 傳輸技術(shù),本方案實(shí)現了穩定的LVDS數據傳輸。解決了數據的傳輸速率的限制。 同時(shí),由以上的分析可以發(fā)現硬盤(pán)陣列是工作在其較穩定的速度區間中,海量存儲的瓶頸得以克服。存儲部分的配置可以選用較為常規的部件,采購成本得以降低。由于存儲介質(zhì)是硬盤(pán),長(cháng)時(shí)間存儲的目的也輕易達成。
在許多應用中500幀/秒的速度并不夠用,可以采用減少采集行數的方式提高幀率。具體地,在2000幀/秒下圖像大小為1280*256;已經(jīng)有4000幀/秒和8000幀/秒的應用實(shí)例。
A504kc采用Bayer編碼方式用每像素8bit的數據實(shí)現了彩色圖像,拓展了應用領(lǐng)域。
