| 题名 | 高速图像数据实时存储系统设计 |
| 作者 | 刘旨春 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-27 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 邢忠宝 |
| 关键词 | CCD相机 PCI-X SCSI 异步操作 RAID |
| 其他题名 | High speed and Real-time storage system for camera image data |
| 学位专业 | 机械制造及其自动化 |
| 中文摘要 | 随着技术的不断进步，现代武器的飞行速度越来越快，机动性越来越好。为获取精确的目标运动的特性和准确判断目标的位置，得到更高精度的弹道测量数据，在现代光电经纬仪中已普遍采用大面阵、高帧频的CCD相机，这样不可避免地产生了大量的高速传输的图像数据。由于实时输出脱靶量的精度较低，为了获得更高精度的测量数据，一般把图像数据和编码器数据实时记录下来，采用事后判读方式，得到图像中目标的脱靶量，再合成脱靶量值和编码器值，最终得到目标的真实方位角和高低角。随着相机输出数据量的不断增加，图像数据实时存储对于速度和容量提出更高的要求。开发高速海量存储系统成为本课题的研究核心。论文以“高速CCD相机取代摄影机项目”为课题背景，深入的研究了高速图像传输接口、SCSI总线接口、PCI-X总线接口、硬盘绝对扇区数据写入的实时无压缩存储的问题。 在比较各种图像数据传输方案的基础上，本文采用基本的CameraLink配置实现了100MB/S数据传输。采用PCI-X高速总线完成图像的实时传输，ULTRA320高速SCSI总线传输数据到硬盘阵列，采用由4块SCSI硬盘组成的RAID0级存储阵列。由此保证了整个传输记录系统的高带宽。实验结果证明，采用4块SCSI硬盘组成的磁盘阵列持续存储速度超过100MB/S。 在工作中，为了更加充分的利用高速图像采集卡的性能，在Win2000操作系统下重新改进了采集卡的驱动程序，增强了对图像采集过程中时序的检测，提高了系统对外部事件响应的实时性。考虑到系统同时采集测量数据和图像信息，在应用程序的开发中采用了多线程技术，在线程中对外设进行操作，为了防止线程阻塞，对外设的操作均采用异步方式，提高了CPU的资源利用率。采用了高速PCI-X总线，从而突破了以往存储方案中的PCI总线速度的瓶颈。为了降低操作系统的文件管理对写入速度的影响，在应用软件中采用了异步绝对扇区写入的方式，突破了操作系统和复杂的文件系统对写入速度的限制。RAID0技术的引入又大大提高了系统的存储速度，使系统资源得到充分利用。由此大幅提高了系统的存储速度，达到了稳定存储速度100MB/S以上。 由此可见，采用Camera Link传输技术可以实现100MB/S测量图像数据传输，采用PC平台，采集卡、存储卡加磁盘阵列结构完全能够做到100MB/S存储速度。本系统具有性价比高、开发时间短、结构简单、图形化界面、操作方便等特点。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 109 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/271]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘旨春. 高速图像数据实时存储系统设计[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2008. |
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