一種多通道視頻同步采集方案
加入技術(shù)交流群
這里以中心光斑為例，假設(shè)其與鏡頭的距離為a，鏡頭與感光器件的距離為b，感光器件的法線與帶鋼成45°夾角，當(dāng)帶鋼在中心光斑處產(chǎn)生位移e時(shí)，其在平行于感光元件的方向的投影為e．cos45°，在感光元件上產(chǎn)生的位移為：
e’=(ecos α)b／a
當(dāng)α=45°時(shí)，
e’=0．707eb／a (1)
由式(1)可見，采用較大的α值，對于相同的e可以得到更大的e’值，但是各個(gè)光斑成像差異變大，且攝像機(jī)不容易聚焦，通常取α=45°。
對上式簡單變換即可得到
e=(1．414a／b)e’ (2)
通過式(2)即可根據(jù)光斑像的位置變化計(jì)算對應(yīng)光斑處的帶鋼振動。
對千其他4個(gè)光斑，可以做相同的分析，但各個(gè)光斑的a值和α不同，當(dāng)a較大時(shí)，各個(gè)光斑對應(yīng)的α近似相同，5個(gè)光斑處的帶鋼振動均可近似采用上述同一個(gè)公式計(jì)算。
同樣道理，可以得到每個(gè)測量截面處的帶鋼振動情況，但如果各個(gè)界面分別獨(dú)立測量，則無法據(jù)此分析帶鋼的整體振動，因此必須采用各截面同步采集方案。
1．2 視頻采集模塊設(shè)計(jì)
為了有效檢測帶鋼振動，視頻采集模塊必須滿足時(shí)間分辨率和空間分辨率要求。所謂時(shí)間分辨率要求即攝像頭的幀速率與帶鋼振動頻率相比必須滿足采樣定理，通常帶鋼振動頻率僅3～5 Hz，因此采用幀速率為10幀／秒以上的攝像頭均可滿足要求；所謂空間分辨率要求即感光器件上相鄰像素間距所對應(yīng)的帶鋼振動位移是否滿足檢測需求，這與a、b、α均相關(guān)。實(shí)際系統(tǒng)中，往往采用可調(diào)焦距攝像頭，通過選擇合適的焦距，讓感光元件在寬度上覆蓋整個(gè)帶鋼寬度，當(dāng)然可以捕獲5個(gè)光斑的影像。假設(shè)帶鋼寬度為1 100mm，5個(gè)光斑等間隔分布在寬度為1000 mm的范圍內(nèi)，感光元件每行有效像素為720，考慮到兩端留有一定余量，假設(shè)5個(gè)光斑對應(yīng)的有效像素?cái)?shù)量為700，即感光元件上的相鄰光斑像間隔為140像素，那么相鄰兩個(gè)像素對應(yīng)的帶鋼振動位移可以通過計(jì)算得到，其值約為1mm，即該系統(tǒng)的空間分辨率為1mm?？梢姺直媛什桓?，但由于帶鋼振動幅度較大，通?？蛇_(dá)10mm以上，因此對于分析振動規(guī)律，還是能夠滿足要求的。
實(shí)驗(yàn)所采用的攝像頭感光元件為130萬像素的OV9650數(shù)字圖像傳感器，其最高分辨率可達(dá)1280x1024，其中有十位的數(shù)據(jù)接口用于數(shù)據(jù)傳輸，還有標(biāo)準(zhǔn)的SCCB接口用于實(shí)現(xiàn)對攝像頭中寄存器的初始化。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/194487.htm
視頻采集模塊的總體結(jié)構(gòu)如圖4所示。ARM平臺通過RS485接口接收同步廣播信號，啟動并獲取OV9650攝像頭的數(shù)字輸出，最后通過TCP／ IP協(xié)議上傳到主控計(jì)算機(jī)。
2 多通道視頻采集同步方案
多個(gè)視頻采集模塊的同步采集依賴RS485同步廣播實(shí)現(xiàn)，同步廣播的發(fā)出者是一個(gè)獨(dú)立的單片機(jī)定時(shí)模塊，稱為同步器，其同步報(bào)文的播發(fā)間隔可以根據(jù)需要設(shè)定，但不能超過攝像頭的最高幀速率。
評論