專利名稱：基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像數(shù)據(jù)采集測(cè)量系統(tǒng)與方法，尤其涉及一種基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
CameraLink標(biāo)準(zhǔn)打破了相機(jī)公司和采集卡公司各自為戰(zhàn)的格局，該標(biāo)準(zhǔn)采用統(tǒng)一的物理接插件和線纜定義，規(guī)范了數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和圖像采集卡之間的接口，其包含Base、Medium、Full三個(gè)規(guī)范,從而滿足不同工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合的需要。通常,普通速率的CameraLink相機(jī)的圖像采集系統(tǒng)主要由高性能的計(jì)算機(jī)和CameraLink圖像采集卡構(gòu)成，CameraLink圖像采集卡用于捕獲相機(jī)輸出的圖像數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)的PCI或者PCIE總線將相機(jī)輸出的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁咝阅苡?jì)算機(jī)的內(nèi)存中，高性能計(jì)算機(jī)則在操作系統(tǒng)的控制下將內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)保存在磁盤或磁盤陣列中。目前，對(duì)于用相機(jī)來測(cè)量物體表面三維方案中，比較常用的是用獨(dú)立的相機(jī)結(jié)合線結(jié)構(gòu)光，提取圖像中的激光線數(shù)據(jù)，利用三角測(cè)量的原理進(jìn)行斷面計(jì)算。然而，在這樣的方案中，cameralink相機(jī)所拍的每巾貞圖像數(shù)據(jù)都是整巾貞的傳給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成激光線的識(shí)別和提取工作，所以計(jì)算機(jī)計(jì)算量較大，而且采集卡往往還需要占用計(jì)算機(jī)的一個(gè)PCI插槽。所以，在此場(chǎng)合，往往需要使用具有測(cè)量功能的的測(cè)量相機(jī)進(jìn)行斷面測(cè)量，但這種相機(jī)價(jià)格昂貴，大大增加了使用者的使用成本。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中明顯存在以下兩個(gè)方面的缺點(diǎn):第一:數(shù)據(jù)傳輸量大，對(duì)采集卡的要求高，對(duì)計(jì)算機(jī)要求也高。由于cameralink相機(jī)輸出的相機(jī)數(shù)據(jù)量大、速度快，因此對(duì)采集卡和計(jì)算機(jī)造成很大的壓力。如果采集間隔進(jìn)一步縮小，超過了采集卡和計(jì)算機(jī)的性能瓶頸，會(huì)丟失采集數(shù)據(jù)。這也是限制這種測(cè)量在高頻率采集要求下性能進(jìn)一步提升的原因；第二:運(yùn)算量大,計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)重。cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)內(nèi)存后,對(duì)每一幅cameralink相機(jī)圖片,計(jì)算機(jī)都需要按一定的算法提取線激光亮線斷面，隨著采集頻率的越來越高，cameralink相機(jī)的巾貞頻愈來愈快,計(jì)算機(jī)找每幅圖片線激光亮線斷面的負(fù)擔(dān)也越來越重，影響計(jì)算機(jī)進(jìn)行其它運(yùn)算工作。因此，隨著大范圍的工業(yè)化使用，需要更低成本，更便捷和可靠的數(shù)據(jù)采集方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種提取線激光亮線的計(jì)算在采集卡內(nèi)完成，用FPGA進(jìn)行硬件解算，通過直接輸出解算之后的數(shù)據(jù)，從而避免傳輸相機(jī)圖像中其他大量無(wú)用的數(shù)據(jù)的解決方案。具體的，本發(fā)明提供一種基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)與方法，無(wú)需將cameralink相機(jī)所拍的每幀圖像數(shù)據(jù)整幀地傳給計(jì)算機(jī)，以較低代價(jià)解決cameralink相機(jī)三角測(cè)量法測(cè)量物體表面三維斷面時(shí)計(jì)算機(jī)解算負(fù)擔(dān)過重的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法，利用可編程邏輯器件FPGA獲取cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù)，在FPGA內(nèi)進(jìn)行數(shù)字濾波，用相關(guān)算法提取圖像數(shù)據(jù)中紅外線激光光源形成的三維斷面輪廓數(shù)據(jù)，通過USB接口將該三維斷面輪廓數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給計(jì)算機(jī)，從而解算被測(cè)物體表面的實(shí)際三維斷面。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法，用于獲取數(shù)據(jù)的Cameralink相機(jī)為非Cameralink接口的相機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法，所述濾波方式采用中值濾波方式。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法，所述濾波方式采用中值濾波之外的非線性濾波方式。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法，采用MCU代替FPGA實(shí)現(xiàn)激光線的提取。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法，采用PC1、以太網(wǎng)、或串口傳輸代替USB傳輸提取后的激光線數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)，包括可編程邏輯器件FPGA、SDRAM和USB接口，其中，可編程邏輯器件FPGA包括Cameralink接口模塊、圖像濾波模塊、激光線提取模塊，其特征在于，利用可編程邏輯器件FPGA獲取cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù)，在FPGA內(nèi)進(jìn)行數(shù)字濾波，用相關(guān)算法提取圖像數(shù)據(jù)中紅外線激光光源形成的三維斷面輪廓數(shù)據(jù)，然后，將提取的圖像數(shù)據(jù)緩存于SDRAM中，通過USB接口，將提取的每一巾貞的Cameralink相機(jī)圖像數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)，所述Cameralink接口模塊按照Cameralink協(xié)議，解析Cameralink相機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，圖像濾波模塊用于濾除Cameralink相機(jī)圖像中的噪聲點(diǎn)，激光線提取模塊用于將Cameralink相機(jī)圖像中的激光線提取出來。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)，用于獲取數(shù)據(jù)的Cameralink相機(jī)為非Cameralink接口的相機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)，采用MCU代替FPGA實(shí)現(xiàn)激光線的提取。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,如所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，采用PC1、以太網(wǎng)、或串口傳輸代替USB傳輸提取后的激光線數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，利用可編程邏輯器件FPGA獲取cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù),在FPGA內(nèi)進(jìn)行數(shù)字濾波，用相關(guān)算法提取圖像數(shù)據(jù)中紅外線激光光源形成的三維斷面輪廓數(shù)據(jù)，通過USB接口實(shí)時(shí)傳送給計(jì)算機(jī)，從而解算被測(cè)物體表面的實(shí)際三維斷面，所以，能夠以較低代價(jià)解決cameralink相機(jī)三角測(cè)量法測(cè)量物體表面三維斷面的方法中，計(jì)算機(jī)解算負(fù)擔(dān)過重的問題。并且，在采集卡的內(nèi)部即完成線激光亮線斷面的提取解算，使相機(jī)數(shù)據(jù)的傳輸減小了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)使計(jì)算機(jī)從提取線激光亮線斷面的大量計(jì)算工作解脫出來，更好的進(jìn)行其他的運(yùn)算工作。根據(jù)本發(fā)明，采集系統(tǒng)將Cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù)獲取和激光線的提取的完美結(jié)合，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚屬首創(chuàng)。另外，本發(fā)明采集系統(tǒng)利用可編程邏輯器件FPGA硬件實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)激光線的提取，是一種專門用途的Cameralink相機(jī)采集系統(tǒng)(采集器)，國(guó)內(nèi)還沒有其他公司的采集系統(tǒng)(采集器)有此功能。


圖1為示出本發(fā)明Cameralink相機(jī)采集系統(tǒng)(采集器)框圖。圖2為示出本發(fā)明采用的MDR-26與DS90CR288A接口示意圖。圖3為示出本發(fā)明采用的MDR-26與DS90LV031A接口示意圖。圖4為示出本發(fā)明采用的MDR-26與DS90LV019接口示意圖。圖5為示出本發(fā)明設(shè)計(jì)濾波窗口中的3X3窗口原理框圖。圖6為示出本發(fā)明中值濾波結(jié)構(gòu)圖。圖7為示出本發(fā)明采用的USB總線接口芯片CH374示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明Cameralink相機(jī)采集系統(tǒng)(采集器)的硬件部分主要包括可編程邏輯器件FPGA、SDRAM和USB接口三大部分。其中，可編程邏輯器件FPGA包括Cameral ink接口模塊、圖像濾波模塊、激光線提取模塊。在可編程邏輯器件FPGA中，所述Cameralink接口模塊按照Cameralink協(xié)議,解析Camer a I i nk相機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，圖像濾波模塊用于濾除Camer a I i nk相機(jī)圖像中的噪聲點(diǎn)，激光線提取模塊用于將Cameralink相機(jī)圖像中的激光線提取出來。由此，利用可編程邏輯器件FPGA獲取cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù)，在FPGA內(nèi)進(jìn)行數(shù)字濾波，用相關(guān)算法提取圖像數(shù)據(jù)中紅外線激光光源形成的三維斷面輪廓數(shù)據(jù)，然后，將Cameralink相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)緩存于SDRAM中，通過USB接口，將提取的每一巾貞的Cameralink相機(jī)圖像數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)。下面對(duì)Cameralink數(shù)據(jù)獲取進(jìn)行詳細(xì)地描述。如上所述,本發(fā)明Cameralink相機(jī)采集系統(tǒng)中，采用可編程邏輯器件FPGA做為圖像采集器的主控制器。所述可編程邏輯器件FPGA的支持的I / O接口標(biāo)準(zhǔn)為L(zhǎng)VCMOS /LVTTL，因此采用芯片DS90CR288A接收器實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。如圖2所示，示出了 MDR-26與DS90CR288A接口方案的示意圖。其中，芯片DS90CR288A接收器將4路LVDS數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成28位COMS / TTL數(shù)據(jù)。28位數(shù)據(jù)包括:24位圖像數(shù)據(jù)(RxOUTO Rx0UT23)，4位圖像數(shù)據(jù)同步信號(hào)(Rx0UT24 Rx0UT27)分別對(duì)應(yīng)Spare (備用)、LVAL (行有效)、FVAL (幀有效)和DVAL (數(shù)據(jù)有效)。同時(shí)，芯片DS90CR288A將LVDS時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端COMS / TTL時(shí)鐘信號(hào)輸出。28位數(shù)據(jù)信號(hào)和I位時(shí)鐘信號(hào)接入FPGA完成圖像的采集。其中，在LVDS信號(hào)設(shè)計(jì)中，需要為L(zhǎng)VDS信號(hào)進(jìn)行終端匹配，以減少終端信號(hào)的反射，確保信號(hào)的完整性，提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量。因此，即便在接收器的差分線對(duì)間跨接一個(gè)100Q的電阻，系統(tǒng)也需要由此終端電路來產(chǎn)生正常工作的差分電壓。另外，本發(fā)明中，還利用芯片DS90LV031A實(shí)現(xiàn)相機(jī)的控制。如圖3所示，示出的是MDR-26與DS90LV031A的接口設(shè)計(jì)方案示意圖，Camera Link接口的相機(jī)有4路控制信號(hào)，分別是CC1、CC2、CC3和CC4，它們也是LVDS信號(hào)，因此需要通過芯片DS90LV031A將采集卡發(fā)出的COMS / TTL控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)VDS信號(hào)。通過可編程邏輯器件FPGA發(fā)送控制命令，從而完成對(duì)相機(jī)的控制。另外，本發(fā)明中，還利用芯片DS90LV019實(shí)現(xiàn)圖像采集卡與相機(jī)間的串行通信。串行信號(hào)分別為SerTFG和SerTC，在相機(jī)中，這2個(gè)信號(hào)也為L(zhǎng)VDS信號(hào)，因此，需要在相機(jī)和圖像采集卡之間加上一片收發(fā)器，作為芯片DS90LV019，選擇美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的DS90LV019，如圖4所示，示出了 DS90LV019芯片與MDR-26之間的接口設(shè)計(jì)的示意圖。綜上，通過以上的轉(zhuǎn)換，從而將Camera Link的差分?jǐn)?shù)據(jù)和控制信號(hào)全部轉(zhuǎn)換成適合可編程邏輯器件FPGA操作的LVTTL信號(hào)，為可編程邏輯器件FPGA對(duì)Camera Link相機(jī)的控制和數(shù)據(jù)獲取做好準(zhǔn)備。下面對(duì)圖像濾波模塊作出詳細(xì)描述。Camera Link相機(jī)拍攝的激光線圖像在生成，傳輸過程中常會(huì)受到各種噪聲源的干擾和影響，為了抑制噪聲，改善圖像質(zhì)量，便于后續(xù)提取激光線，在對(duì)激光線圖像處理前需要對(duì)圖像進(jìn)行濾波、平滑處理。中值濾波是一種能有效地抑制圖像噪聲而提高信噪比的非線性濾波技術(shù)。它首先對(duì)鄰域點(diǎn)的灰度值進(jìn)行排序，然后選擇中間值作為輸出灰度值。中值濾波的公式如下:g(x, y) =median {f (x — i, y — j)} i, j e S其中，g (x, y)和f(x，y)為像素灰度值；S為模板窗口，Median為中值濾波。對(duì)于不同的圖像質(zhì)量有不同的應(yīng)用模板窗口，其中常用的有3 X 3模板和5 X 5模板。二維中值濾波的模板形狀和尺寸有多種樣式，不同的圖像內(nèi)容和不同的應(yīng)用要求，往往采用不同的模板形狀和尺寸，常用的中值濾波有線形、方形、十字形、X字型以及矩形等。根據(jù)相機(jī)圖像的特點(diǎn)選用方形模板更為適合，以3X3的窗口為例，如圖5所示3X3窗口原理框圖，中值濾波處理算法針對(duì)鄰域像素操作，利用2個(gè)FIFO和6個(gè)寄存器對(duì)圖像的行列數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。 中值濾波器的核心算法是排序，排序法的優(yōu)劣直接決定了求中值的效率，從而決定了設(shè)計(jì)的整體性能?；谟布呐判蛩惴ㄔO(shè)計(jì)可以充分利用可編程邏輯器件FPGA硬件平臺(tái)并行性特點(diǎn)，從而達(dá)到加速處理的目的。原始的冒泡排序算法適合計(jì)算機(jī)軟件操作，應(yīng)用可編程邏輯器件FPGA應(yīng)當(dāng)盡可能多的用到FPGA并行操作。對(duì)9個(gè)數(shù)據(jù)直接找到中間值不容易，但最大值與最小值可以很快找到，如果找到9個(gè)數(shù)中的最大值與最小值，就可以將這兩個(gè)數(shù)排除掉，剩下的7個(gè)數(shù)繼續(xù)尋找最大值與最小值。找到后排除，以此類推，最后剩下的那個(gè)數(shù)就是這9個(gè)數(shù)中的中間值。設(shè)計(jì)一個(gè)3輸入比較器，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)就可以比較出它們的大小關(guān)系。其輸入數(shù)據(jù)為上圖所示的模板生成的數(shù)據(jù)。首先將9個(gè)數(shù)分三組，找到每組的最大值、最小值與中間值。然后，如圖6所示，將3組比較結(jié)果中的最大數(shù)放在一起，最小數(shù)放在一起，中間值放在一起，組成第二級(jí)比較。第二級(jí)比較可以找到9個(gè)數(shù)中的最大值及最小值，這兩個(gè)數(shù)不參加下一級(jí)比較。剩下的7個(gè)數(shù)參加第3級(jí)比較，找到的最大值與最小值舍去。剩下的5個(gè)數(shù)繼續(xù)參加4、5級(jí)比較找到這5個(gè)數(shù)中的最大值、最小值，將其舍去。剩下的3個(gè)數(shù)用一個(gè)比較器找出的中值即為這9個(gè)數(shù)的中值。此外為了保證流水線操作過程數(shù)據(jù)的同步性，在第3級(jí)和第5級(jí)比較電路中需要插入數(shù)據(jù)寄存器R，緩存當(dāng)前級(jí)中不參加比較的數(shù)據(jù)。經(jīng)過中值濾波后，可以去掉大部分圖像的椒鹽噪聲，為下一步的激光線的提取打下基礎(chǔ)。
經(jīng)過中值濾波后，對(duì)于每一幀圖像，可編程邏輯器件FPGA找出每一列像素點(diǎn)的最大值，記錄下每一列最大像素值在本幀圖像中的橫縱坐標(biāo)。然后判斷這些像素最大值得連續(xù)性，剔除掉不連續(xù)孤立的可能的噪聲點(diǎn)，最后得到的就是本幀的激光線數(shù)據(jù)。在本發(fā)明中，對(duì)于從采集器到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，采用USB進(jìn)行傳輸，在提取激光線的數(shù)據(jù)之后，采集器將有用數(shù)據(jù)通過USB 口高速傳給計(jì)算機(jī)，供計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)。本發(fā)明中，采用USB總線接口芯片CH374實(shí)現(xiàn)USB傳輸。如圖7所示，為USB總線接口芯片CH374的示意圖。CH374芯片是一種USB總線的通用接口芯片，支持USB-HOST主機(jī)方式和USB-DEVICE/SLAVE設(shè)備方式，內(nèi)置3端口 HUB根集線器，支持低速和全速的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸以及同步/等時(shí)傳輸。在本地端，CH374芯片具有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機(jī)/DSP/MCU/MPU等控制器的系統(tǒng)總線上。除此之外，CH374芯片還提供了節(jié)約I/O引腳的SPI串行通訊方式，通過3線或者4線SPI串行接口以及中斷輸出與單片機(jī)/DSP/MCU/MPU等相連接。采集器利用可編程邏輯器件FPGA的內(nèi)部邏輯資源產(chǎn)生一個(gè)SPI 口，和CH374相連，通過高速SPI 口將激光線數(shù)據(jù)傳給CH374，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后以USB接口形式傳給計(jì)算機(jī)。以上以具體實(shí)施方式
為例對(duì)本發(fā)明作出了詳細(xì)地描述，但是，本發(fā)明并非僅限于該實(shí)施方式之中，還可以對(duì)其進(jìn)行各種各樣的變更和修飾。例如，對(duì)于本發(fā)明采集器，可以替代地，用于獲取數(shù)據(jù)的Cameralink相機(jī)可換為非Cameralink接口的相機(jī)，圖像濾波可采用除中值濾波之外的其他的非線性濾波方式，激光線的提取不采用FPGA而用MCU實(shí)現(xiàn)，提取后的激光線數(shù)據(jù)不采用USB傳輸，而采用PC1、以太網(wǎng)、或串口傳輸?shù)鹊?。綜上所述，本發(fā)明并不局限于具體實(shí)施方式
之中，在不脫離本發(fā)明精神和宗旨的情況下，可以作出各式各樣的變更或修飾，因此，上述具體實(shí)施形態(tài)中所謂的內(nèi)容僅僅只是例示性的，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書示出，說明書全文并無(wú)任何約束。而且，權(quán)利要求書所屬變形或者變更全部屬于本發(fā)明范疇內(nèi)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法，其特征在于，利用可編程邏輯器件FPGA獲取cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù)，在FPGA內(nèi)進(jìn)行數(shù)字濾波，用相關(guān)算法提取圖像數(shù)據(jù)中紅外線激光光源形成的三維斷面輪廓數(shù)據(jù)，通過USB接口將該三維斷面輪廓數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給計(jì)算機(jī)，從而解算被測(cè)物體表面的實(shí)際三維斷面。
2.如權(quán)利要求1所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法，其特征在于，用于獲取數(shù)據(jù)的Cameralink相機(jī)為非Cameralink接口的相機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法,其特征在于,所述濾波方式采用中值濾波方式。
4.如權(quán)利要求1所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法,其特征在于,所述濾波方式采用中值濾波之外的非線性濾波方式。
5.如權(quán)利要求1所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法,其特征在于,采用MCU代替FPGA實(shí)現(xiàn)激光線的提取。
6.如權(quán)利要求1所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量方法,其特征在于,采用PC1、以太網(wǎng)、或串口傳輸代替USB傳輸提取后的激光線數(shù)據(jù)。
7.一種基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)，包括可編程邏輯器件FPGA、SDRAM和USB接口，其中，可編程邏輯器件FPGA包括Cameralink接口模塊、圖像濾波模塊、激光線提取模塊，其特征在于，利用可編程邏輯器件FPGA獲取cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù)，在FPGA內(nèi)進(jìn)行數(shù)字濾波，用相關(guān)算法提取圖像數(shù)據(jù)中紅外線激光光源形成的三維斷面輪廓數(shù)據(jù)，然后，將提取的圖像數(shù)據(jù)緩存于SDRAM中，通過USB接口，將提取的每一幀的Cameralink相機(jī)圖像數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,所述Cameralink接口模塊按照Cameralink協(xié)議,解析Cameralink相機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，圖像濾波模塊用于濾除Cameralink相機(jī)圖像中的噪聲點(diǎn),激光線提取模塊用于將Cameralink相機(jī)圖像中的激光線提取出來。
9.如權(quán)利要求7所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,用于獲取數(shù)據(jù)的Cameralink相機(jī)為非Cameralink接口的相機(jī)。
10.如權(quán)利要求7所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,采用MCU代替FPGA實(shí)現(xiàn)激光線的提取。
11.如權(quán)利要求7所述基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，采用PC1、以太網(wǎng)、或串口傳輸代替USB傳輸提取后的激光線數(shù)據(jù)。
全文摘要
基于cameralink相機(jī)的三維斷面采集測(cè)量系統(tǒng)與方法，利用可編程邏輯器件FPGA獲取cameralink相機(jī)的數(shù)據(jù)，在FPGA內(nèi)進(jìn)行數(shù)字濾波，用相關(guān)算法提取圖像數(shù)據(jù)中紅外線激光光源形成的三維斷面輪廓數(shù)據(jù)，通過USB接口實(shí)時(shí)傳送給計(jì)算機(jī)，從而解算被測(cè)物體表面的實(shí)際三維斷面。能夠以較低代價(jià)解決cameralink相機(jī)三角測(cè)量法測(cè)量物體表面三維斷面的方法中，計(jì)算機(jī)解算負(fù)擔(dān)過重的問題。并且，在采集卡的內(nèi)部即完成線激光亮線斷面的提取解算，使相機(jī)數(shù)據(jù)的傳輸減小了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
文檔編號(hào)G01C11/00GK103196392SQ201310134929
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者李清泉, 張德津, 李慶坤, 曹民, 馬斌, 曲旋, 張志剛, 文藝, 盧毅 申請(qǐng)人:武漢武大卓越科技有限責(zé)任公司