多CCD攝像機(jī)同步圖像采集系統(tǒng)研究.pdf

1、本文是基于我國(guó)“數(shù)字海洋”，研制數(shù)字化海面采集與生成系統(tǒng)中圖像采集同步部分的模擬試驗(yàn)。該部分是通過(guò)實(shí)時(shí)記錄海面幾何波形的變化，對(duì)采集的圖像進(jìn)行算法處理，將實(shí)時(shí)海面波形圖像變換為具有對(duì)應(yīng)幾何精度的立體高度圖，獲取模擬海面的數(shù)字化波形。
　　由于現(xiàn)場(chǎng)待測(cè)海波池區(qū)域面積很大，一臺(tái) CCD攝像機(jī)的測(cè)量范圍不能覆蓋整個(gè)測(cè)量區(qū)域，不能滿足測(cè)量的需求。因此，需要采用多臺(tái) CCD攝像機(jī)分區(qū)域測(cè)量與數(shù)據(jù)融合的方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)大范圍海浪浪高的在線測(cè)量，即

2、使用多臺(tái) CCD攝像機(jī)從空間不同的位置測(cè)量整個(gè)區(qū)域。通過(guò)在海波池沿線等間隔布置四對(duì)測(cè)站，每對(duì)測(cè)站負(fù)責(zé)所覆蓋海波區(qū)域的浪高實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及測(cè)量工作。由于四對(duì)測(cè)站測(cè)量的是在同一激光參考平面上調(diào)制的同一海波波形，只是測(cè)量區(qū)域不同，可以對(duì)四組浪高測(cè)量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合與歸一化處理。
　　為了實(shí)現(xiàn)多 CCD攝像機(jī)對(duì)海波池區(qū)域的圖像采集，本文設(shè)計(jì)了多 CCD攝像機(jī)同步圖像采集系統(tǒng)。系統(tǒng)以Camera Link接口的CCD攝像機(jī)為圖像采集裝置，現(xiàn)場(chǎng)

3、可編程邏輯器件FPGA為控制核心實(shí)現(xiàn)了對(duì)海波池圖像的采集與顯示。系統(tǒng)通過(guò)Camera Link接口將CCD采集的圖像數(shù)據(jù)送入FPGA數(shù)據(jù)緩存模塊，數(shù)據(jù)緩存模塊再通過(guò)PCI接口將采集到的數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)內(nèi)，完成整個(gè)圖像的采集。
　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括功能芯片的選型、FPGA與CCD攝相機(jī)的接口設(shè)計(jì)、多CCD攝相機(jī)同步控制電路的設(shè)計(jì)、圖像采集和預(yù)處理模塊的設(shè)計(jì)、FPGA與 PCI總線接口的設(shè)計(jì)以及電源模塊設(shè)計(jì)等。在程序設(shè)計(jì)中，采用v