多CCD攝像機同步圖像采集系統(tǒng)研究.pdf

1、本文是基于我國“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。該部分是通過實時記錄海面幾何波形的變化，對采集的圖像進行算法處理，將實時海面波形圖像變換為具有對應(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)場待測海波池區(qū)域面積很大，一臺 CCD攝像機的測量范圍不能覆蓋整個測量區(qū)域，不能滿足測量的需求。因此，需要采用多臺 CCD攝像機分區(qū)域測量與數(shù)據(jù)融合的方式進行現(xiàn)場大范圍海浪浪高的在線測量，即

2、使用多臺 CCD攝像機從空間不同的位置測量整個區(qū)域。通過在海波池沿線等間隔布置四對測站，每對測站負責所覆蓋海波區(qū)域的浪高實時數(shù)據(jù)采集及測量工作。由于四對測站測量的是在同一激光參考平面上調(diào)制的同一海波波形，只是測量區(qū)域不同，可以對四組浪高測量信息進行數(shù)據(jù)融合與歸一化處理。
　　為了實現(xiàn)多 CCD攝像機對海波池區(qū)域的圖像采集，本文設(shè)計了多 CCD攝像機同步圖像采集系統(tǒng)。系統(tǒng)以Camera Link接口的CCD攝像機為圖像采集裝置，現(xiàn)場

3、可編程邏輯器件FPGA為控制核心實現(xiàn)了對海波池圖像的采集與顯示。系統(tǒng)通過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PCI接口將采集到的數(shù)據(jù)送到計算機內(nèi)，完成整個圖像的采集。
　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括功能芯片的選型、FPGA與CCD攝相機的接口設(shè)計、多CCD攝相機同步控制電路的設(shè)計、圖像采集和預(yù)處理模塊的設(shè)計、FPGA與 PCI總線接口的設(shè)計以及電源模塊設(shè)計等。在程序設(shè)計中，采用v