背景：

VRmagic團隊致力于發展圖像領域的最新技術以便造福人類生活，其技術研究點主要涉及兩個領域：用于醫學訓練的視覺顯示模擬器和用于工業圖像處理的光學追蹤部件。關于用于醫學訓練的視覺顯示模擬器，VRmagic作為開發應用于醫療訓練的虛擬現實增強和現實模擬器的先驅，不斷提高實現技術，為更好的完成教學醫療知識和精神級運動創造了最佳實現條件，可見，VRmagic為VR模擬器這一人文技術的發展做出了巨大的貢獻。其次，在開發用于工業圖像處理的光學追蹤部件方面，VRmagic開發了大量可以廣泛應用于工業應用和科學研究中的圖像采集和圖像處理產品。現在，智能圖像處理技術的快速發展極大地促進了新的數據采集技術和圖像有效處理設計的發展，同時這些技術被廣泛應用在工業生產、醫療和安全工程等的研究領域。一直以來，VRmagic始終將用戶需求作為企業發展的基準，無論是未來的發展設想還是軟件實現甚至更多實現細節上都始終貫穿這一準則。

圖1 LineCam3D攝像頭

VRmagic’s LineCam3D

RVmagic最新開發的LineCam3D攝像頭采用一種可配置的重心導向激光線提取算法，以1/64的亞像數精度（實際的測量精度可以達到微米級別，此精度主要依賴于攝像頭的光學特性）實現了復合曲面輪廓提取。據了解，對于一般的攝像頭來說，當最大掃描頻率達到1KHz時，將會有大量且不斷增加的輪廓數據被泵到攝像頭的Gige視頻流接口，這無疑會造成視頻數據傳輸在接口處的堵塞，所以在數據傳輸之前，必須在攝像頭內部對視頻采集進行一定的處理。VRmagic開發的LineCam3D攝像頭，內部集成Xilinx 7系列FPGA，實時運行視頻采集算法，同時與完成其余程序處理的TI DaVinCi SoC協調配和工作。在LineCam3D攝像頭內部還包含有2GB的DDR3 SDRAM，攝像機的成像器是由一個2048x1088像數的 CMOSIS CMV2000 CMOS圖像傳感器和一個管道全局快門組成。此外，VRmagic的 LineCam3D攝像頭同樣具有2D攝像模式，當攝像頭進入2D模式時，可以提取額外的對象信息，比如輪廓掃描時沒有的凸面打印數據（從圖2中可以看出）。

圖2是一個輪廓輸出混合圖，攝像頭線性掃描輪廓輸出見左上角，初始對象掃描見左下角。整個對象的構成由LineCam3D攝像頭輪廓掃描完成，見圖2右邊。

圖2 LineCam3D輪廓輸出混合圖

當LineCam3D攝像頭進行激光三角測量時，攝像頭的透鏡平面與掃描對象的鏡像平面并不平行，這意味著由于深度原因，激光掃描輸出的圖像相對于正常圖像來說略小一點。為了對掃描輸出的圖像進行補償，LineCam3D攝像頭將一個10度的傾斜移動適配器整合到IP65/67鋁外殼上，擴展最大對焦高度。大多數系列攝像頭的移動鏡筒，尤其是用于非工業的建筑式攝像頭，根據移軸景深光學原理，利用移動鏡頭可以增加對象平面或成像平面的對焦深度。在LineCam3D 工業攝像頭完成激光輪廓掃描時完美詮釋了移軸景深光學原理。同時VRmagic技術人員還發現，大多數的C-連接座鏡筒都可以作為一個傾斜移動鏡筒，廣大攝影愛好者是不是很心動呢？。

總結：

Xilinx 7系列FPGA主要包括Artix-7、Kintex-7和Virtex-7三個系列，提供低成本最優化解決方案，廣泛應用于汽車、消費類電子、工業物聯網、數據中心、有線/無線通信和便攜式 醫療解決方案等多種不同市場領域的連接需求。在VRmagic開發的LineCam3D攝像頭中主要應用FPGA可編程部分硬件實現視頻處理算法，進一步擴展了Xilinx 7系列芯片在靈活、自主、高性能開發應用領域的領先地位。