高速圖像采集存儲系統(tǒng)的架構(gòu) - 圖像采集存儲系統(tǒng)選擇應(yīng)考慮的幾大要素

　　高速圖像采集存儲系統(tǒng)一般分為兩類，一類是基于PC機的圖像采集存儲系統(tǒng)，一類是嵌入式的圖像采集存儲系統(tǒng)。

　　基于PC機的圖像采集存儲系統(tǒng)一般由硬件部分和采集存儲、回放軟件部分組成。硬件部分一般由一臺PC機和顯示器組成，PC機則集成了圖像采集卡、高速存儲卡。常見的高速存儲卡有基于PCIE的固態(tài)盤也有基于SATA的固態(tài)盤。軟件部分一般由圖像采集卡的驅(qū)動程序，圖像采集程序，圖像存儲卡的驅(qū)動程序，圖像存儲卡的數(shù)據(jù)寫入和讀出程序及圖像回放軟件（播放器軟件）組成。部署在PC機上的軟件實時的把采集到的圖像顯示和存儲。

　　嵌入式的圖像采集存儲系統(tǒng)，一般由ARM+SSD或者FPGA+FLASH 或者FPGA+SSD組成，ARM+基于SATA接口的SSD系統(tǒng)相對比較容易實現(xiàn)，但是因為ARM的IO吞吐能力一般都不高，所以一般只能保證 50-60MB/s的硬盤寫入速度，由于ARM上運行的linux不是強實時操作系統(tǒng)，所以對于需要保證實時圖像采集存儲的場合，ARM+SSD系統(tǒng)一般不能適用。

　　FPGA+FLASH是早期的嵌入式圖像采集存儲系統(tǒng)中主流的解決方案，當(dāng)時單片F(xiàn)LASH的容量一般都不大，如果要支持大容量的存儲，還得用FLASH陣列，F(xiàn)PGA+FLASH架構(gòu)的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以非常靈活，因為系統(tǒng)全部由芯片組成，所以在軍用領(lǐng)域使用的尤其多，但是FPGA+FLASH架構(gòu)的產(chǎn)品需要通過更換FLASH芯片達到擴容目的，更換容量相對不那么方便，在目前高速發(fā)展的工業(yè)相機領(lǐng)域，難以滿足各式各樣的需求，所以慢慢的就被FPGA+基于SATA接口的SSD架構(gòu)的產(chǎn)品替代。

　　FPGA+SSD的產(chǎn)品采用的是標(biāo)準(zhǔn) SATA接口的固態(tài)盤，所以在容量的選擇上非常的靈活，同時基于SATA接口的固態(tài)盤目前是非常成熟的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，這種標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品緊跟摩爾定律的發(fā)展，容量擴增非常的快，價格下降的也非?？?，性價比很高，所以采用FPGA+SSD架構(gòu)的產(chǎn)品要比FPGA+FLASH架構(gòu)的產(chǎn)品性價比高很多。

　　基于PC機的圖像采集存儲系統(tǒng)通常適用于科研實驗室的環(huán)境，對設(shè)備的體積要求不高，功耗要求不高，主要為科研人員提供相機采集后的圖像。

　　航空拍攝領(lǐng)域?qū)Υ鎯υO(shè)備提出了苛刻的要求，國內(nèi)外的一些企業(yè)主要是通過工控計算機+定制專用的FLASH存儲板卡的架構(gòu)來滿足該需求，產(chǎn)品的訂制成本非常的高，同時采用該架構(gòu)的設(shè)備體積大，功耗大。嵌入式的圖像采集存儲系統(tǒng)具有體積小，功耗低，能滿足航拍領(lǐng)域特殊的振動要求，在航拍領(lǐng)域廣受歡迎。同時有些場合，需要在戶外用工業(yè)相機進行圖像采集實驗，需要攜帶圖像采集存儲系統(tǒng)，基于PC機的圖像采集存儲系統(tǒng)體積大，功耗大，攜帶非常不方便，此時，也會考慮使用嵌入式的圖像采集存儲系統(tǒng)。

　　拓目科技的高速圖像采集存儲系統(tǒng)

　　拓目科技一直專注于嵌入式的圖像采集存儲系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)，推出了多款嵌入式的圖像采集存儲系統(tǒng)。

　　TMS- F231是基于FLASH架構(gòu)的產(chǎn)品，體積小，早期在軍方機載領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但是需要通過更換FLASH芯片達到擴容目的，更換容量相對不那么方便，在目前高速發(fā)展的工業(yè)相機領(lǐng)域，難以滿足格式各樣的需求。為了推動工業(yè)相機存儲市場的發(fā)展，拓目科技發(fā)布了基于SATA接口的SSD盤存儲系統(tǒng)TMS- S231，隨著消費電子的發(fā)展，SSD的單盤容量不斷的擴大，價格不斷的降低，使得TMS-S231得到廣泛的應(yīng)用。隨著存儲帶寬需求的提升，2012年拓目科技發(fā)布了TMS-S531，帶寬能力為TMS-S231的2倍。在國防軍事領(lǐng)域，機載航空拍攝設(shè)備對存儲組件的體積，功耗，溫度范圍，抗振能力提出了更高的要求。TMS-S231和TMS-S531在工業(yè)領(lǐng)域獲得了一致的認(rèn)可，但是它們均是針對工業(yè)領(lǐng)域設(shè)計的，體積相對較大，沒有為高強度的振動環(huán)境做過特殊的處理，于是拓目科技對TMS-S231設(shè)備進行重構(gòu)，2013年設(shè)計了軍品級存儲產(chǎn)品TMS-S231M，不僅重量輕，體積小，功耗低，而且還能滿足機載領(lǐng)域特殊的振動要求，同時TMS-S231M集成了管理功能，不需要再配備一臺微型計算機進行管理，即可和機載的其它外設(shè)進行通訊。上述幾個型號均是針對Camera link接口設(shè)計的存儲系統(tǒng)，2014年拓目科技將推出TMS-S231C和TMS-S531C，將支持更多的圖像輸入接口，比如SDI接口，HS- LINK接口等，同時將支持更多的圖像分辨率，從而能滿足更多客戶的需求。下表是拓目科技的嵌入式的圖像采集存儲系統(tǒng)的各種型號：

　　總結(jié)下拓目科技嵌入式的圖像采集存儲系統(tǒng)的產(chǎn)品特點：

　　1. 獨立工作，不需要計算機控制即可實現(xiàn)信號采集和信號存儲

　　2. 采用業(yè)界領(lǐng)先的掉電保護技術(shù)，令您的數(shù)據(jù)安全無憂

　　3. 性能卓越，擁有單盤高達250MB/s的寫帶寬，目前可支持4個盤位

　　4. 單盤8GB~1TB大容量可選，存儲容量大小也可以根據(jù)用戶需求定制

　　5. 支持Camera Link視頻輸入接口和其它定制的視頻輸入接口

　　6. 支持RS422接口，可以接受外設(shè)進行飛行參數(shù)設(shè)置

　　7. 支持LVDS差分觸發(fā)信號

　　8. 板載軍品級SSD盤，滿足零下40度至零上70度的溫度要求

　　9. 支持千兆以太網(wǎng)下載或瀏覽

　　10. 滿足各種惡劣環(huán)境應(yīng)用要求，能在高溫度或者超低溫度、多灰塵、高海拔、強振動等應(yīng)用場合下正常使用

　　隨著對行業(yè)理解的加深和技術(shù)儲備的深入，拓目科技將會為圖像采集存儲領(lǐng)域推出更多完整的產(chǎn)品級解決方案。