一種多通道視頻同步采集方案
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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(jiàn)，采用較大的α值，對(duì)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(duì)上式簡(jiǎn)單變換即可得到
e=(1．414a／b)e’ (2)
通過(guò)式(2)即可根據(jù)光斑像的位置變化計(jì)算對(duì)應(yīng)光斑處的帶鋼振動(dòng)。
對(duì)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(duì)應(yīng)的α近似相同，5個(gè)光斑處的帶鋼振動(dòng)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(cè)量截面處的帶鋼振動(dòng)情況，但如果各個(gè)界面分別獨(dú)立測(cè)量，則無(wú)法據(jù)此分析帶鋼的整體振動(dòng)，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(cè)帶鋼振動(dòng)，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(dòng)頻率相比必須滿足采樣定理，通常帶鋼振動(dòng)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(duì)應(yīng)的帶鋼振動(dòng)位移是否滿足檢測(cè)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(guò)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(duì)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(duì)應(yīng)的帶鋼振動(dòng)位移可以通過(guò)計(jì)算得到，其值約為1mm，即該系統(tǒng)的空間分辨率為1mm?？梢?jiàn)分辨率不高，但由于帶鋼振動(dòng)幅度較大，通?？蛇_(dá)10mm以上，因此對(duì)于分析振動(dòng)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(wàn)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(duì)攝像頭中寄存器的初始化。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/194487.htm
視頻采集模塊的總體結(jié)構(gòu)如圖4所示。ARM平臺(tái)通過(guò)RS485接口接收同步廣播信號(hào)，啟動(dòng)并獲取OV9650攝像頭的數(shù)字輸出，最后通過(guò)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(guò)攝像頭的最高幀速率。
評(píng)論