基于USB的高清彩色CCD圖像采集系統(tǒng)

這種結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)，但存在著明顯的不足；效率低下，不適合實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合。
為了進(jìn)一步提高圖像采集的實(shí)時(shí)性，在應(yīng)用程序開發(fā)時(shí)設(shè)計(jì)了雙緩沖區(qū)交替采集處理的工作方式，如圖9。周期T時(shí)應(yīng)用程序采集數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)1，同時(shí)處理緩沖區(qū)2中的數(shù)據(jù)；周期T+1時(shí)應(yīng)用程序采集數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)2，同時(shí)處理緩沖區(qū)1中的數(shù)據(jù)。如此反復(fù)交替，可以顯著提高數(shù)據(jù)采集效率。

系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明，與普通的但緩沖區(qū)單線程結(jié)構(gòu)相比，這種雙緩沖區(qū)多線程結(jié)構(gòu)可以顯著提高圖像傳輸?shù)膸俾省?br />
3 系統(tǒng)測(cè)試
通過(guò)USB2．0電纜將設(shè)備連接到裝有Windows XP系統(tǒng)PC機(jī)上面，PC機(jī)上面運(yùn)行采集軟件進(jìn)行圖像采集。如果圖像模糊不清，可以通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備的鏡頭焦距，使得圖像能夠正確對(duì)焦。圖10是整機(jī)調(diào)試的環(huán)境。圖中采集到的圖像數(shù)據(jù)為CCD的原始并未做處理的有效數(shù)據(jù)。圖像的分辨率為1 360x1 024約等于140萬(wàn)像素。最快可以實(shí)現(xiàn)7．5 frams／s的采集速率。

4 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于USB的彩色CCD圖像采集系統(tǒng)，系統(tǒng)采用USB總線供電且能穩(wěn)定工作，采集到140萬(wàn)的高清彩色圖像，并最快能實(shí)現(xiàn)7．5 frame／s的動(dòng)態(tài)圖像采集。文章從硬件方面詳細(xì)的敘述了整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，CCD驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)以及高速USB2．0接口的設(shè)計(jì)方案。軟件方面闡述了AD相關(guān)雙采樣，USB固件程序的設(shè)計(jì)框架以及上位機(jī)多線程、雙緩沖的設(shè)計(jì)思路?？傊鞠到y(tǒng)的設(shè)計(jì)方法對(duì)基于USB的圖像采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)都具有重要的參考價(jià)值。