CN102638649B - 一种usb3.0高速高清工业摄像机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子通信技术领域，公开了一种USB3.0高速高清工业摄像机，包括光学镜头、工业CCD和高精度CCD前端、USB3.0主控模块；所述的USB3.0主控模块包括USB3.0微内核处理器、摄像控制器、实时数据存储区，所述USB3.0微内核处理器为USB3.0主控模块的运算处理单元，其通过端点0用于与主控计算机主机控制器连接；实时数据存储区的数据输入接口通过数据总线与CCD前端的高精度ADC的数字图像信号输出接口连接，其数据输出接口接所述USB3.0实时端点；所述摄像控制器的输出接口通过摄像控制总线向CCD前端控制器输出摄像控制信号。本发明通过USB3.0主控模块替代现有技术中的DSP、ARM、FPGA等信号转发装置，传输速度快、成本低、电路简单、系统稳定可靠，且接口简单、连接方便。
Description
技术领域
本发明涉及摄相机领域，特别涉及用于工业检测、监控的高速高清光学检测和图像传输领域，具体是指USB3.0高速高清工业摄像机及其USB3.0视频采集和传输方法。
背景技术
工业摄像机应用广泛，可用于尺寸测量、纸病检测、光环境监测、数量统计、废品分拣等。目前工业摄像机数据采集和传输方式主要是通过存储、处理、压缩再通过网线上传到计算机。而数据压缩则会破坏原始采样数据，而不压缩又难以找到方便的接口达到高速传输。例如普通计算机上的网线接口，其带宽只有100Mbps。而数据传输速度高的如1394接口、camalink接口普通的计算机上根本就没有。而如果要利用普通计算机上有的接口就不得不加入数据处理器和存储器，导致成本增加。
USB是一种应用在计算机领域的接口技术，具有热插拔、易携带、传输速度快等优点。由于USB的各种优点，各种操作系统如windows系列、linux系列均支持这种接口技术，这使得USB技术应用更为广泛。随着USB技术的不断发展和完善，USB传输速度越来越快，USB3.0的比特率更是达到了5Gbps。非常适合数据量大的视频传输。
发明内容
针对上述需求，本发明的目的是提供一种传输速度快、电路简单可靠、测量范围广、测量精度高的USB3.0高速高清工业摄像机及其USB3.0视频采集和传输方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种USB3.0高速高清工业摄像机，包括用于取像的光学镜头，对光学镜头取像进行成像的工业CCD，用于产生驱动工业CCD输出图像信号的CCD驱动信号、接收工业CCD输出的模拟图像信号进行处理以及将模拟图像信号转换成数字图像信号输出的高精度CCD前端，所述的高精度CCD前端包括用于产生CCD驱动信号、CDS时钟和零缓存数据采集控制信号的精密时钟模块、用于将所述的工业CCD输出信号进行阻抗变换和直流电平变换的信号调理模块、用于对经过所述的信号调理模块处理后的CCD输出信号进行相关双采样的CDS、用于对经过所述的CDS相关双采样后的信号进行放大的VGA、用于校正经VGA输出的信号中的暗电流值的暗电平校正电路、用将经暗电平校正后的摄像信号进行模数转换并输出的高精度ADC；所述精密时钟模块的CCD驱动信号输出接口经一驱动电平变换模块与工业CCD驱动信号输入接口连接；
其特征在于，该工业摄像机还包括一USB3.0主控模块；
所述的USB3.0主控模块包括USB3.0微内核处理器、根据USB3.0微内核处理器指令生成摄像机控制信号并输出的摄像控制器、用于缓存图像数据的实时数据存储区、根据精密时钟模块输出的零缓存数据采集控制信号控制所述实时数据存储区写入使能的数据采集状态机、用于与计算机上USB3.0主机控制器传输图像数据的USB3.0实时端点和与计算机进行USB3.0控制传输的端点0；所述USB3.0微内核处理器为USB3.0主控模块的运算处理单元，其通过端点0与计算机上USB3.0主机控制器连接；实时数据存储区的数据输入接口通过数据总线与CCD前端的高精度ADC的数字图像信号输出接口连接，其数据输出接口接所述USB3.0实时端点；所述数据采集状态机与所述精密时钟模块通过零缓存数据采集控制线连接；所述摄像控制器的输出接口通过摄像控制总线向高精度CCD前端输出摄像控制信号。
上述的USB3.0高速高清工业摄像机中，所述的高精度CCD前端还包括用于设置CDS、VGA、精密时钟模块、暗电平校正和高精度ADC的参数的CCD前端控制器；所述的工业CCD像素至少为1M；所述的高精度CCD前端中的精密时钟模块相位调整精度至少为10ns；所述的高精度CCD前端中的高精度ADC至少为8位ADC。
更进一步的，所述的工业CCD可以选择行间转移型面阵CCD；所述的零缓存数据采集控制线包括行转移同步时钟信号线、帧转移同步时钟信号线、正常像素指示信号和数据总线同步时钟信号线；所述的摄像控制总线包括SPI总线和启动/停止信号线。
在本发明中，所述的工业CCD可以选用SONY公司ICX2系列中的如ICX274AL芯片、柯达公司的KAI系列如KAI-1010M等中一种；
所述的高精度CCD前端的图像信号处理的主要功能可以选用多种芯片实现，比如ADI公司的AD99系列如AD9927，AD9923A等。
本发明优选AD9927芯片，该芯片内部集成有所述精密时钟模块、CDS、VGA、暗电平校正电路、高精度ADC、CCD前端控制器，为组成完整的高精度CCD前端，可以另外选择一个74ACT04芯片作为所述驱动电平变换模块，并选择任一种具有阻抗变换和直流电平变换功能的信号调理模块。所述的驱动电平变换模块用于将所述的高精度CCD前端输出的驱动信号进行电平变换后输出到所述的工业CCD的驱动信号输入端；
所述的USB3.0主控模块可以选用USB3014芯片；所述的USB3.0主控模块通过所述的摄像控制总线设置所述的高精度CCD前端中的CCD前端控制器和启动/停止高精度CCD前端；
所述的摄像控制总线包括所述的USB3.0主控模块中的摄像控制器向CCD前端控制器传输的SPI总线和所述的USB3.0主控模块中的微内核处理器向CCD前端控制器传输的启动/停止信号线。
所述的零缓存数据采集控制线包括行转移同步时钟信号HD线、帧转移同步时钟信号VD线、正常像素指示信号PBLK线和数据总线同步时钟CLK信号线；所述的数据总线用于连接所述的高精度CCD前端中的高精度ADC数据输出端和所述的USB3.0主控模块数据输入端；所述的数据总线同步时钟CLK频率与数据总线上的数据更新频率相同；
所述的数据采集状态机用于接受所述的零缓存数据采集控制线的控制，所述的数据采集状态机根据零缓存数据采集控制线上状态的变化操作实时数据存储区的写入使能，当所述的零缓存数据采集控制线上的数据总线同步时钟CLK和正常像素指示信号PBLK同时有效时，数据采集状态机使能实时数据存储区的写入使能，此时所述的零缓存数据采集接口中的数据总线上的数据就写入到所述的实时数据存储区内；所述的数据采集状态机根据所述的零缓存数据采集控制线中的行转移同步时钟信号HD和帧转移同步时钟信号VD进行像素行和图像帧的同步；所述的实时数据存储区用于暂时存放从数据总线上写入的数据；所述的数据状态机、实时数据存储区和USB3.0实时端点形成不等待数据传输通道；通过不等待数据传输通道所述的USB3.0主控模块发起从USB3.0实时端点向与USB3.0主控模块相连的计算机的数据传输；当USB3.0实时端点内的数据长度达到一个数据包的长度时，USB3.0主控模块就发起向与USB3.0主控模块相连的计算机的数据传输；所述的USB3.0PHY引擎为USB3.0数据发送接收电路；
与现有技术相比，本发明的优点是：
1.传输速度快；除开协议开销、包间间隙等无用传输外，有效数据传输速度能达到3.2Gbps。
2.成本低、电路简单。在本发明的设备中，没有数据处理器件、没有存储器件。整个电路做下来最少只需要3块芯片，是非常经典的电路配置。
3.系统稳定可靠。电路简单意味着集成度高，电路简单最大的优点就是故障率低，芯片越多，故障越多。
4.测量精确。采用了，暗电流极低，随着温度的下降，暗电流大小按指数下降；采用了14位AD，转换精度高，非线性度小；采用了相关双采样、暗电平校正等技术，降低了其他噪声；采用了高速时钟模块，可以精确控制相关双采样相位精度，保证采样的高品质。
5.连接方便，支持热插拔。
6.接口简单。再过几年普通的电脑上都配备有USB3.0接口。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明整体模块示意图；
图3是本发明一实施例的电路原理图；
图4为行间转移型面阵CCD的像素转移示意图；
图5为ICX274AL芯片的像素分布图；
图6零缓存数据采集方法所采取状态转移机制图
图7为USB3.0视频采集和传输操作流程图。
具体实施方式
为了更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参照图1。是本发明的整体结构示意图。本发明的USB3.0高速高清工业摄像机，包括光学镜头、工业CCD、高精度CCD前端、摄像控制总线、零缓存数据采集控制线、数据总线和USB3.0主控模块。光学镜头给成像元件提供适宜的光环境；工业CCD用于光学成像；高精度CCD前端在此主要产生驱动工业CCD输出图像信号的CCD驱动信号、接收工业CCD输出的模拟图像信号进行处理以及将模拟图像信号转换成数字图像信号输出；USB3.0主控模块通过所述的摄像控制总线设置所述的高精度CCD前端中的CCD前端控制位和启动/停止高精度CCD前端；零缓存数据采集控制线用于控制USB3.0主控模块在数据总线上的的数据采集。USB3.0主控模块用于与计算机的通信、控制高精度CCD前端和接受零缓存数据采集控制线的控制实现图像数据采集。
请参照图2，是本发明整体模块示意图。在图1的基础上，图2对高精度CCD前端、零缓存数据采集接口和USB3.0主控模块进行了细化。
高精度CCD前端包括信号调理模块、驱动电平变换模块、CDS、VGA、CCD前端控制位、精密时钟模块、暗电平校正和高精度ADC；信号调理模块用于将工业CCD输出的模拟图像信号进行阻抗变换和直流电平变换；驱动电平变换模块用于将精密时钟模块输出的CCD驱动信号进行电平变换后输出到工业CCD的驱动信号输入端；CDS用于对经过所述的信号调理模块处理后的CCD输出信号进行相关双采样；VGA用于对经过所述的CDS相关双采样后的信号进行放大；精密时钟模块用于产生CCD的驱动信号；暗电平校正用于校正经VGA出来后的信号中的暗电流值；高精度ADC为8位以上采样精度的AD转换器；CCD前端控制器用于设置CDS、VGA、精密时钟模块、暗电平校正和高精度ADC的参数。
零缓存数据采集控制线包括行转移同步时钟信号HD、帧转移同步时钟信号VD、正常像素指示信号PBLK和数据总线同步时钟CLK；数据总线用于连接所述的高精度CCD前端中的高精度ADC数据输出端和所述的USB3.0主控模块数据输入端；数据总线同步时钟CLK频率与数据总线上的数据更新频率相同；
摄像控制总线包括所述的USB3.0主控模块中的摄像控制器向CCD前端控制器传输的SPI总线和所述的USB3.0主控模块中的微内核处理器向CCD前端控制器传输的启动/停止信号线。
所述的USB3.0主控模块包括USB3.0微内核处理器、根据USB3.0微内核处理器指令生成摄像机控制信号并输出的摄像控制器、用于缓存图像数据的实时数据存储区、根据精密时钟模块输出的零缓存数据采集控制信号控制所述实时数据存储区写入使能的数据采集状态机、用于与计算机上USB3.0主机控制器传输图像数据的USB3.0实时端点和与计算机进行USB3.0控制传输的端点0；所述USB3.0微内核处理器为USB3.0主控模块的运算处理单元，其通过端点0与计算机上USB3.0主机控制器连接；实时数据存储区的数据输入接口通过数据总线与CCD前端的高精度ADC的数字图像信号输出接口连接，其数据输出接口接所述USB3.0实时端点；所述数据采集状态机与所述精密时钟模块通过零缓存数据采集控制线连接；所述摄像控制器的输出接口通过摄像控制总线向CCD前端控制器输出摄像控制信号。
摄像控制器用于控制摄像控制总线上的控制数据传输；USB3.0微内核处理器为USB3.0主控模块的运算处理单元CPU；数据采集状态机用于接受零缓存数据采集控制线的控制，数据采集状态机根据零缓存数据采集控制线上信号状态的变化操作实时数据存储区的写入使能，当零缓存数据采集控制线上的数据总线同步时钟CLK和正常像素指示信号PBLK同时有效时，数据采集状态机使能实时数据存储区的写入使能，此时数据总线上的数据就写入到所述的实时数据存储区内；数据采集状态机根据零缓存数据采集控制线中的行转移同步时钟信号HD和帧转移同步时钟信号VD进行像素行和图像帧的同步；实时数据存储区用于暂时存放从数据总线上写入的数据；数据状态机、实时数据存储区和USB3.0实时端点形成不等待数据传输通道；通过不等待数据传输通道USB3.0主控模块发起从USB3.0实时端点向与USB3.0主控模块相连的计算机的数据传输；当USB3.0实时端点内的数据长度达到一个数据包的长度时，USB3.0主控模块就发起向与USB3.0主控模块相连的计算机的数据传输。
请参照图3，是本发明实施例的电路原理图，图中01是光学镜头，U1是工业CCD；U2是高精度CCD前端，U3是USB3.0主控模块，U4是驱动电平转换模块，R1、R2、M1、C1及其之间的连接是信号调理模块。在本实施例中U1选用了ICX274AL芯片，该芯片为SONY公司生产的行间转移型面阵CCD，像素为2.01M，最高帧频为20帧/秒。U2选用了AD9927芯片，U3选用了CYUSB3014芯片，U4选用了74ACT04芯片。
图3中的SPI总线和启动/停止信号线为摄像控制总线；图中的CLK、PBLK、HD和VD信号线为零缓存数据采集接口中的零缓存数据采集控制线；
U2选用的AD9927芯片片内集成了CDS、VGA、CCD前端控制位、精密时钟模块、暗电平校正和高精度ADC；其中CDS的相位调整精度为0.52ns，VGA增益放大倍数在1.5～42之间可调，精密时钟模块的相位调整精度为0.52ns，高精度ADC为14位AD转换器，积分非线性、微分非线性和峰值非线性小。CDS用于对经过所述的信号调理模块处理后的CCD输出信号进行相关双采样；VGA用于对经过所述的CDS相关双采样后的信号进行放大；精密时钟模块用于产生CCD的驱动信号；暗电平校正用于校正经VGA出来后的信号中的暗电流值；CCD前端控制位用于设置CDS、VGA、精密时钟模块、暗电平校正和高精度ADC的参数。
U3选用的CYUSB3014芯片内部集成了ARM926EJ作为USB3.0微内核处理器；CYUSB3014芯片内部集成了SPI控制器，在这里为摄像控制器，用于控制SPI总线，通过SPI总线可以设置U2中的CCD前端控制器中的参数设置位；CYUSB3014芯片内部集成了数据采集状态机、数据缓冲区和USB3.0端点；在本实施例中将CYUSB3014芯片内部的数据缓冲区划分出一块作为实时数据存储区，将CYUSB3014芯片内部的USB3.0端点划分出一部分作为USB3.0实时端点。
图3中的CLK信号为数据总线同步时钟，HD为行转移同步时钟、VD为帧转移同步时钟、PBLK为正常像素指示信号，它们组成状态转移控制总线；
图3中U1的第16脚连接到U2的K4脚，U1的第8脚连接到U2的J3脚，U1的第5脚连接到U2的H3脚，U1的第6脚连接到U2的H4脚，U1的第7脚连接到U2的F3脚，U1的第2脚连接到U2的G4脚，U1的第3脚连接到U2的G3脚，U1的第4脚连接到U2的F4脚，U1的第1脚连接到U2的E4脚；上述连接均为U2产生的垂直驱动信号，上述垂直驱动信号电平可直接输出供给U1。
U1的第19脚连接到芯片74ACT04的第2脚，U1的第14脚连接到U4的第4脚，U1的第20脚连接到U4的第6脚，U1的第13脚连接到U4的第8脚，U1的第12脚连接到U4的第10脚；U4为驱动电平变换模块，上述连接均为U2产生的水平驱动信号经过U4后供给U1。
U4的第1脚连接到U2的F2脚，U4的第5脚连接到U2的G1脚，U4的第5脚连接到U2的H2脚，U4的第9脚连接到U2的J1脚，U4的第11脚连接到U2的J2脚；U4为驱动电平变换模块，上述连接均为U2产生的水平驱动信号经过U4进行电平转换。
U2的G11脚连接到U3的G4脚，该连接为U3启动/停止信号线，用于启动/停止U2。
U2的L9脚连接到U3的C1脚，U2的M10脚连接到U3的D5脚，U2的M11脚连接到U3的D4脚，这三根连线为SPI总线，通过SPI总线U3可以设置U2中的CCD前端控制器的参数设置位。
U2的K7脚连接到U3的K8脚，U2的M12脚连接到U3的K7脚，U2的H11脚连接到U3的J7脚，U2的J11脚连接到U3的H7脚，这四根线为零缓存数据采集控制线，U2通过该控制线控制U3内部的数据采集状态机。
U2的14位数据总线连接到U3的低14位数据总线上。该数据总线上的数据为U2采样后的数据。
请参见图4，该图为行间转移型面阵CCD的转移示意图。
请参见图5，该图为ICX274AL芯片的像素分布图，图中黑色的为黑像素，白色的为正常像素。水平转移寄存器中寄存器个数多于一行像素个数，多出的部分称之为哑像元。ICX274AL共有1688列、1248行像素；其中前10行和后2行全为黑像素，中间的每一行像素中前12个为黑像素，后48个为黑像素。
CCD驱动方法为将CCD一帧图像分为像素读出期、像素转移期和空运转期。像素转移期分为垂直转移期和水平转移期；水平转移期分为哑像元转移期、黑像素转移期和正常像素转移期；一帧图像以帧同步信号进行同步，像素转移期以行同步信号进行同步；
像素读出期为将感光电荷从感光区读出到寄存器中的时序过程；像素转移期为将寄存器中的感光电荷一行行再一个个地转移出CCD的过程；空运转期为所有像素都转移完后的空转移过程。由上文所述可知任一行像素最终都是要转移到水平转移寄存器中的，这个过程就叫做垂直转移期，从水平转移寄存器中一个个地转移出CCD，这个过程就叫做水平转移期。由上文所述可知水平转移寄存器中寄存器个数多于一行像素个数，多出的部分称之为哑像元，因此这部分转移就叫做哑像元转移期。由上文所述可知前10行和后2行全为黑像素，中间的每一行像素中前12个为黑像素，后48个为黑像素，转移黑像素的过程就是黑像素转移期，同理剩下的叫做正常像素转移期。
CCD驱动的参数包括黑像素的位置、哑像元的个数、空运转期的长度、各个期的驱动信号特征等。驱动参数设置好了，驱动和采样模块就按部就班地产生CCD的驱动，而不需要控制器干涉。
请参见图6，为零缓存数据采集方法所采取状态转移机制图；该图中将CCD图像采集划分为五个状态，分别为帧开始、行开始、等待正常像素、等待数据总线同步时钟和读取数据总线。状态跳转触发信号为零缓存数据采集控制线上的各个信号，分别为帧转移同步时钟VD、行转移同步时钟HD、数据总线同步时钟CLK和正常像素指示信号PBLK。
一幅图像的开始是以帧转移同步时钟VD的下降沿开始的，帧开始状态为初始状态；帧开始状态后紧接着进入行开始状态；行开始状态后会进入等待正常像素状态，该状态等待正常像素时期的到来；当正常像素指示信号PBLK变为高电平时，表示正常像素开始了；紧接着就进入等待数据总线同步时钟CLK上升沿的到来，当CLK上升沿到来时表示数据总线上的数据是刚采样后得到的数据；此时进入读取数据总线状态，此时数据采集状态机会使能实时数据存储区的写使能，即允许数据总线上的数据写入实时数据存储区；之后自动跳转到等待数据总线同步时钟，此时数据采集状态机不使能实时数据存储区的写使能，即允许数据总线上的数据无法写入实时数据存储区；如此循环往复直至一个像素行的正常像素行采集完，此时PBLK信号会变成低电平，该信号会使状态跳至等待正常像素状态，当一行像素的非正常像素时期也完了，一行像素也就完了，此时HD信号会产生下降沿使状态跳至行开始状态；如此循环若干行，一帧图像中的所有行都过了，一帧图像也就完了，进入下一帧图像，此时VD信号产生下降沿，将状态跳至初始状态帧开始状态，开始新的一帧图像。
请参见图7，本发明的USB3.0高速高清工业摄像机的视频采集和传输操作流主要步骤如下：
①设定驱动参数；设定零点和量程；
②启动摄像机；
③采集数据；在本实施例中，AD9927的G11引脚为启动引脚，在该引脚上出现一个上升沿，则启动AD9927，开始CCD的驱动和采样。
④数据保存、显示和分析；如发现零点和量程不适合，进入⑤；如要截取图像，进入⑥；如要停止设备，进入⑦；否则回到③；
⑤修改零点和量程，进入③；
⑥截取图像，停止采集数据(注意：此时CCD和驱动采样模块仍处于工作状态，只是采样出来的数据没有被读取)，如要重新开始采集数据进入③；
⑦停止设备。
在本发明中，不等待数据传输通道与零缓存数据采集接口配合良好，避免了采用存储器件缓存数据，也不需要数据压缩处理单元，因此也不需要处理芯片，这两个因素极大地减少了硬件成本。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例做了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此说明书和附图应被认为是说明性的而非限定性的。
Claims (4)
1.一种USB3.0高速高清工业摄像机，包括用于取像的光学镜头，对光学镜头取像进行成像的工业CCD，用于产生驱动工业CCD输出图像信号的CCD驱动信号、接收工业CCD输出的模拟图像信号进行处理以及将模拟图像信号转换成数字图像信号输出的高精度CCD前端，所述的高精度CCD前端包括用于产生CCD驱动信号、CDS时钟和零缓存数据采集控制信号的精密时钟模块、用于将所述的工业CCD输出信号进行阻抗变换和直流电平变换的信号调理模块、用于对经过所述的信号调理模块处理后的CCD输出信号进行相关双采样的CDS、用于对经过所述的CDS相关双采样后的信号进行放大的VGA、用于校正经VGA输出的信号中的暗电流值的暗电平校正电路、用于将经暗电平校正后的摄像信号进行模数转换并输出的高精度ADC、及一驱动电平变换模块；所述精密时钟模块的CCD驱动信号输出接口经驱动电平变换模块与工业CCD驱动信号输入接口连接；
其特征在于，所述的高精度CCD前端还包括用于设置CDS、VGA、精密时钟模块、暗电平校正和高精度ADC的参数的CCD前端控制器；摄像控制器的输出接口通过摄像控制总线向CCD前端控制器输出摄像控制信号；
该工业摄像机还包括一USB3.0主控模块；
所述的USB3.0主控模块包括USB3.0微内核处理器、根据USB3.0微内核处理器指令生成摄像机控制信号并输出的摄像控制器、用于缓存图像数据的实时数据存储区、根据精密时钟模块输出的零缓存数据采集控制信号控制所述实时数据存储区写入使能的数据采集状态机、用于与计算机上USB3.0主机控制器传输图像数据的USB3.0实时端点和与计算机进行USB3.0控制传输的端点0；所述USB3.0微内核处理器为USB3.0主控模块的运算处理单元，其通过端点0与计算机上USB3.0主机控制器连接；实时数据存储区的数据输入接口通过数据总线与CCD前端的高精度ADC的数字图像信号输出接口连接，其数据输出接口接所述USB3.0实时端点；所述数据采集状态机与所述精密时钟模块通过零缓存数据采集控制线连接；所述摄像控制器的输出接口通过摄像控制总线向高精度CCD前端输出摄像控制信号。
2.根据权利要求1所述的USB3.0高速高清工业摄像机，其特征在于，
所述的工业CCD像素至少为1M；
所述的高精度CCD前端中的精密时钟模块相位调整精度至少为10ns；
所述的高精度CCD前端中的高精度ADC至少为8位ADC。
3.根据权利要求1所述的USB3.0高速高清工业摄像机，其特征在于，
所述的工业CCD为行间转移型面阵CCD；
所述的零缓存数据采集控制线包括行转移同步时钟信号线、帧转移同步时钟信号线、正常像素指示信号和数据总线同步时钟信号线；
所述的摄像控制总线包括SPI总线和启动/停止信号线。
4.根据权利要求1所述的USB3.0高速高清工业摄像机，其特征在于，所述的工业CCD由ICX274AL芯片构成；所述的高精度CCD前端的精密时钟模块、CDS、VGA、暗电平校正电路、高精度ADC、CCD前端控制器集成于一个AD9927芯片内；所述驱动电平变换模块采用74ACT04芯片；所述的USB3.0主控模块由CYUSB3014芯片构成。
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