Solectrix 車載圖像採集卡與回放系統

proFRAME系列   用於影片和數據的採集與回放的模組化解決方案

用於採集、回放和處理各種原始影片數據流程,更高的數據傳輸速率、更長的傳輸距離

最高8組數據流程的高精度即時數據採集+記錄重播,1個系統靈活切換2種工作模式(採集/回放),支持同步採集輸入/輸出處理

支援多種介面及各種常見的傳輸技術,如 GMSL2™ 和 GMSL3™、FPD-Link™ III 和 IV、GVIF等(可根據要求提供其他技術)

用於ADAS自動駕駛輔助系統的開發、驗證,以及醫療技術、數位顯微鏡、EOL測試等工業化應用

為您的專案選擇合適的產品

proFRAME 系統由以下組件組成,此處使用兩個攝影機和一個 ECU 的簡化範例結構
Solectrix proFRAME:車載圖像採集卡與回放系統

使用案例

proFRAME 是一款模組化影像擷取卡系統,專為擷取與回放影片數據流而設計。該系統廣泛應用於多個領域,包括:

  • 汽車產業:作為數據記錄器,用於驗證 ADAS/AD 系統、矩陣 LED 頭燈與觸控顯示器等功能。
  • 醫療技術:支援數位顯微鏡(如 sinaSCOPE)的應用。
  • 工業場景:適用於生產線末端測試等工業化用途。

並提供高效、精準的影像處理解決方案,滿足各行業的多樣化需求。

在試駕期間捕捉多個攝影機數據

典型的 proFRAME 用例總覽:

  1. 試駕數據記錄:在試駕期間,同步捕捉來自多個車載攝影機的視頻數據。這些數據為駕駛輔助功能(如交通標誌識別、車道偏離警告和停車輔助)以及自動駕駛系統(ADAS/AD)的運行提供關鍵支持。

  2. 駕駛場景重現與驗證:駕駛場景作為試駕的一部分被記錄(數據記錄),並同步保存來自各攝影機的視頻流,附加高精度時間戳記。這些場景隨後被用於硬體在環測試(HiL),通過真實的傳感器數據進行系統功能驗證。

  3. 模組化視訊擷取與回放系統:Solectrix 的 proFRAME 系列產品支援主流的 GMSL™ 和 FPD-Link™ 車載攝影機,已被廣泛應用於數據記錄器多年,展現出穩定可靠的性能。

  4. proFRAME 3.0 特性與優勢

    • 配備兩個攝影機適配器插槽,每個插槽支持高達 40 Gbit/s 的數據速率。
    • 支援最新技術,包括 GMSL™3 和 FPD-Link™ IV,可同步錄製最多 8 個 4K 視頻。
    • 高精度硬體時間戳,支持與其他記錄設備的外部觸發同步。
    • 提供可設定電壓的同軸電纜供電(PoC)功能,滿足攝影機供電需求。

proFRAME 3.0 是一套功能強大的模組化解決方案,為車輛數據記錄與測試提供了高度靈活性和精確性,適用於多種駕駛輔助及自動駕駛應用場景。

透過硬體在環測試進行ADAS/AD 驗證

在進階駕駛輔助系統(ADAS)與自動駕駛(AD)的硬體在環測試(HiL)中,駕駛場景以視訊串流形式匯入 ADAS/AD 控制單元(ECU),並以試駕過程中錄製的時間戳記進行精確回放,以驗證功能的準確性和可靠性。

proFRAME 提供高效的視訊擷取與回放系統,可在 HiL 系統中同步回放駕駛場景,支援當前大多數串列器(如 GMSL 和 FPD-Link)的視訊串流格式。最新的 proFRAME 3.0 配備兩個攝影機適配器插槽,數據速率高達 40 Gbit/s,並支援 GMSL™3 和 FPD-Link™ IV 技術,可同步錄製和回放最多 8 路 4K 視頻,通過時間戳或外部觸發進行精確控制。

對於基於 ROS 或 ADTF 軟體平台的 HiL 系統,proFRAME 提供專屬整合模板(ROS™ 套件或 ADTF 插件),可快速連接 proFRAME 軟體 API,實現與 HiL 系統的無縫整合,為駕駛場景的測試與驗證提供強大支持。

汽車觸控顯示器的驗證、測試和數據記錄

具有 H-MTD® 連接器的 proFRAME 用於校準和驗證顯示器,其中視訊和控制資料透過 STP 電纜(屏蔽雙絞線)傳輸,例如 HMI 顯示器、後座娛樂系統或後視鏡更換系統的顯示器。

典型顯示應用:

  1. 顯示器驗證與校準:使用 proFRAME(PCIe® 或 CompactPCI® 串列)將測試影像從主機系統傳輸到顯示器/DuT(被測設備)。
  2. 觸控顯示器的自動效能測試:透過返回通道 (I 2 C) 擷取觸控事件並將其傳輸到驗證系統。
  3. 數據記錄:proFRAME 作為汽車顯示器和 ECU 之間的“中間人”,用於記錄視訊串流和觸控事件。
車輛內部監控系統的驗證

現在,歐盟各地的法律都要求新車配備困倦警告系統。借助適當的附件,proFRAME 可用於開發和驗證。透過LED驅動器適配器ledAD3,使用者可以選擇在視訊資料擷取期間驅動一個或多個LED,例如LED。 B. 與相機的感應器曝光同步控制室內照明的 IR LED。 LED 驅動器轉接器 ledAD3 與相機轉接器 camAD3 一樣,直接插入 proFRAME 基板 3.0 上。要同步的 LED 使用隨附的連接器連接到 ledAD3。 LED 由 ledAD3 透過可調恆定電流源供電,恆定電流源的輸出由相機感測器的觸發訊號切換,相機感測器連接到同一 proFRAME 基板 3.0 上的相機轉接器(圖 1)。

圖 1:視訊資料擷取期間 LED 與攝影機感測器的同步

作為 ledAD3 Base 的選項,ledAD3 Expansion 擴充模組可控制額外的 LED,這些 LED 與第二個相機的觸發訊號同步運作。 ledAD3 Expansion 直接插入 ledAD3 Base,因此不會佔用 proFRAME Base Board 3.0 上的任何額外插槽。因此,完整的系統由 proFRAME 基板 3.0、相機適配器 camAD3 以及 ledAD3 基座和可選的 ledAD3 擴展組成。借助這樣的系統,LED 可以與一台或兩台攝影機同步操作(請參閱圖 2)。

圖 2:LED 與兩個相機感測器的單獨同步

產品系列

proFRAME基板

帶有強大FPGA功能的外掛程式卡,用於即時數據處理和精確的時間戳記,具有proFRAME相機適配器插槽,可連接多達8台相機。根據硬體代系和產品變體,支援不同的適配器。

proFRAME基板規格參數
  • 介面:PCIe® x8 Gen3 介面或3U CompactPCI®串口
  • FPGAAMD Zynq™ UltraScale+ ™ ZU4CG MPSoC (FBVB900)
  • 處理子系統:雙核 ARM® Cortex-A53™ MPCore™ 高達 1.3 GHz
  • 處理系統記憶體:2 GB DDR4,最高可達 150 Gbit/s
  • 溫度範圍:−20 至 +85 °C
系統連接示例

proFRAME 基板 3.0 CompactPCI 串行

proFRAME Base Board 3.0 CompactPCI Serial​

3U CompactPCI®串口(CPCI-S.0)

基板圍繞AMD Zynq™UltraScale+™ZU4CG MPSoC構建,可將每個新型相機適配器介面的數據獲取速率提高至40 Gb/s

proFRAME 基板 3.0 PCIe

proFRAME Base Board 3.0 PCIe

PCIe® x8 Gen3 Interface (64 Gbit/s)

基板圍繞AMD Zynq™UltraScale+™ZU4CG MPSoC構建,可將每個新型相機適配器介面的數據獲取速率提高至40 Gb/s

proFRAME相機適配器

包含相機介面,並安裝在相應的proFRAME基板上。

proFRAME相機適配器規格參數

camAD3 雙CXD4966/4967

GVIF3:camAD3 DUAL CXD4966/4967

4 個 CSI-2® 介面連接到基板

2個CSI-2® GVIF3 串列器

2个CSI-2® GVIF3解串器

camAD3 DUAL GMSL2 (2xIN,2xOUT)

GMSL2™:camAD3 DUAL GMSL2 (2xIN,2xOUT)

2個Maxim CSI-2® GMSL2™串列器

2個Maxim CSI-2® GMSL2™雙通道解串器

2個攝像頭輸出,從 ECU 直通到攝像頭。2×個攝像頭輸入,同軸電纜供電 (PoC)

camAD3 DUAL GMSL2 (4xIN)

GMSL2™:camAD3 DUAL GMSL2 (4xIN)

2個Maxim CSI-2® GMSL2™雙通道解串器

4個攝像頭輸入,同軸電纜供電 (PoC)

camAD3 DUAL GMSL2 (2xIN,2xOUT)

GMSL3™:camAD3 DUAL GMSL3 (2xIN,2xOUT)

2個Maxim CSI-2® GMSL3™串列器

2個Maxim CSI-2® GMSL3™雙通道解串器

2個攝像頭輸出,從 ECU 直通到攝像頭。2×個攝像頭輸入,同軸電纜供電 (PoC)

camAD3 DUAL GMSL2 (4xIN)

GMSL3™:camAD3 DUAL GMSL3 (4xIN)

2個Maxim CSI-2® GMSL3™雙通道解串器

4個攝像頭輸入,同軸電纜供電 (PoC)

camAD3 雙CXD4966/4967

GMSL1™:camAD3 DUAL MAX96705/96706

2個MAX96705(Maxim) CSI-2® GMSL1™ 串列器

2個MAX96706(Maxim) CSI-2® GMSL1™解串器

2個攝像頭輸出,從 ECU 直通到攝像頭。2×個攝像頭輸入,同軸電纜供電 (PoC)

camAD3 DUAL TI953/954

FPD-Link™ III:camAD3 DUAL TI953/954

2個攝像頭輸出,從 ECU 直通到攝像頭。2×個攝像頭輸入,同軸電纜供電 (PoC)

2個DS90UB953-Q1(TI )CSI-2 FPD-Link III 雙串列器

2個DS90UB954-Q1(TI) CSI-2 FPD-Link III 雙解串器

camAD3 DUAL TI954

FPD-Link™ III:camAD3 DUAL TI954

4個攝像頭輸入,同軸電纜供電 (PoC)

2個DS90UB954-Q1(TI) CSI-2 FPD-Link III 雙解串器

camAD3 DUAL TI9702

camAD3 DUAL TI9702

4 個 CSI-2® 介面連接至基板

4個攝像頭輸入,同軸電纜供電 (PoC)

2個DS90UB9702-Q1 CSI-2® FPD-Link™ IV 四路解串器

camAD3 DUAL TI971/9702

camAD3 DUAL TI971/9702

4 個連接基板的 CSI-2® 介面

1個DS90UB9702-Q1 CSI-2® FPD-Link™ IV 四路解串器

2個DS90UB971-Q1 CSI-2® FPD-Link™ IV 串列器

ledAD3底座

ledAD3 Base

使用戶能夠控制一個LED,與特定相機的觸發信號同步

ledAD3擴展

ledAD3 Expansion

控制來自第二個攝像頭的觸發訊號同步切換的LED

proFRAME 3.0 Thunderbolt 3 box

proFRAME 3.0 Thunderbolt 3 Box

實現proFrame與PC 或筆記型電腦上的 Thunderbolt 3 端口連接

proFRAME SYNC 同步觸發模組

proFRAME SYNC

從外部觸發源獲取用於相機觸發的同步訊號

proFRAME 3.0 軟體庫 Software Libraries

proFRAME software libraries

將proFRAME板卡整合到您的Windows或Linux®系統中

包括用於基板、相機和同步適配器的驅動程式和圖像源、用於實現圖像訊號處理功能的 GPU 加速軟體庫,以及用於基本相機控制的各種簡單示例應用程式

應用場景

聚焦車載視覺領域,覆蓋規模行業;基於應用場景,解決細分需求。宏虹也可為您的專案制定集成解決方案,如有需要,請聯繫我們。

硬體在環系統(HiL)

用於採集和處理使用感測器、執行器等硬體的資料,
實現對系統的類比和模擬。
它能夠即時採集高清視頻資料,並與其他系統進行同步,
為 HiL 測試提供更全面的資料支援。

ADAS的開發、診斷和驗證

採集車輛周圍環境的視頻資料,
即時分析路況、車輛和行人等資訊,
並診斷與驗證 ADAS 系統的功能和性能,
確保系統的穩定性和準確性。

數位顯微鏡技術

該系統可以説明實現對微小物體的高清視頻採集與重播。
生物學、醫學、材料科學等領域的研究人員可以通過proFRAME
觀察微觀結構,進行圖像分析和測量,促進科學研究的進展。

EOL測試

proFRAME 系統可以用於檢測、採集和分析生產線上的產品質量數據。通過視頻採集和重播,可以實現對產品外觀、尺寸、工藝等方面的
檢測和評估,確保產品符合標準。
同時,它還可以幫助優化生產線的效率和品質管理

構建用於視頻數據獲取和回放的模組化解決方案

八大核心優勢,開創機器視覺新標杆。

多協定介面支援

支援GMSL2™ 和 GMSL3™、FPD-Link™ III 和 IV等傳輸技術

即時數據處理

高度精確的即時數據處理,不受其他硬體要求的影響

採集/回放靈活切換

靈活切換多種工作模式,利用 FPGA 邏輯實現系統內部程序設計。

高性能DMA引擎

數據卸載無需CPU的干預,大大提高數據傳輸效率和速度

高精度RAW影片錄製

基於高精度時間戳記的 RAW 影片數據錄製和重播

獨立消息傳遞

以獨立於ECU的I2C消息傳遞到所連接的多個相機

多基板同步

每塊基板可同步多個攝像頭,支持多基板協同運作,實現最高8組數據流同步處理。

可編程像素時鐘

根據具體需求調整圖元時鐘的頻率和參數

常見問題

• 美信:GMSL2™ 和 GMSL3™
• TI:FPD-Link™ III 和 IV
• 索尼半導體:GVIF(可根據要求提供其他技術)

proFRAME支援每個基板同步多個攝像頭以及多個基板同步。通過proFRAME SYNC適配器,可以從外部觸發源獲取用於相機觸發的同步訊號,並在我們的proFRAME板中生成觸發訊號。這些訊號可以發送到攝像機或外部觸發接收器,適配器有輸入/輸出和雙輸入兩種方式。

由於proFRAME具有捕獲、重播和處理各種應用中的原始視頻資料流程的能力。該系統在汽車領域用於驗證ADAS系統、硬體在環測試或自動駕駛功能。proFRAME還用於醫療技術、數位顯微鏡領域(如3D數位顯微鏡平臺sinaSCOPE)以及生產線末端測試等工業化應用。

您可以聯繫我們的工作人員並提供專案資訊,我們的機器視覺團隊將為您提供專業的選型服務。

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