基于1394总线的工业相机图像采集程序设计.doc

基于1394总线的工业相机图像采集程序设计0?引言??????目前，以CCD技术为核心的图像获取设备可以分为两类：1）由CCD摄像头、图像采集卡和计算机组成的图像采集系统，利用图像采集卡把CCD传来的模拟图像信号转换为数字图像信号并传送给计算机处理；2）由CCD相机本身带有的数字化设备直接将数字图像信号通过端口传送给计算机。??????其中前者作为经典的图像采集系统在图像采集的应用中一直居于主导地位[1]，但是，性能较好的采集卡价格昂贵，同时由于需求不同，常常需要对采集卡进行二次开发，而大多采集卡生产厂家封装了自己的函数和链接库，因此在二次开发时对开发人员的专业素质要求较高。近年来随着CCD相机技术的不断进步，以数码相机为代表的第二类图像采集设备以其方便快捷、采集速度快、高分辨率、高性价比等特点受到人们的广泛关注，已经在一些领域取得了很好的应用。??????对于第二类图像采集设备，因为是CCD相机直接提供数字信号，因此可以获得高品质的图像，但同时，也对图像数据的传输速率提出了较高的要求。一般CCD输出可以遵循RS-422、 RS-644和IEEE1394等数字输出接口标准。其中，RS-422的数据传输速率比较低，不能满足大量图像数据传输的要求；而RS-644在进行传输数据时，必须外加图像采集卡，这样就增加了整个系统的造价。而IEEE1394不仅能够提供高速的数据速率，克服RS-422数据传输速率低的缺点，同时在和CCD相连的时候不需要外加图像采集卡[2]。??????IEEE1394,又称FireWire（火线），是1987年Apple公司发布的一个高速串行总线标准。该标准在1995年被电气与电子工程师协会（IEEE）采纳，称之为IEEE1394。1995年的IEEE1394-1995其数据传输率为100/200/400Mbps，后来其改进版IEEE1394b的数据传输率可达到800Mbps,1.6Gbps及3.2Gbps。所以，IEEE1394总线是目前为止最快的串行总线 [3]。IEEE1394总线具有如下特点：（1）数字接口：数据以数字形式传输，不需数模转换，从而降低了设备的复杂性，保证了信号的质量；（2）即插即用；（3）?速度快，支持同步和异步两种数据传输模式；（4）?物理体积小，制造成本低，易于安装；（5）?价廉。基于这些特点，1394被广泛应用于多媒体领域，特别是数码摄像机。目前，接触最多的是对图像采集卡的编程控制，而关于利用第二类图像采集设备进行图像采集时的编程方法介绍很少。因此，本文着重阐述在VC++平台下应用基于1394接口的第二类图像采集设备进行图像采集的编程过程。1?图像采集系统的硬件组成及开发平台??????本文中图像采集的硬件组成：工业数码相机，1394b卡和PC机。在PC机主机的空余PCI插槽上安装上系统所需的1394b卡，通过1394接口把相机在PC机并安装驱动程序，这样，本系统所需要的硬件环境就完成了。??????使用的系统平台时Windows?2000，开发环境时Microsoft?VC++6.0。2?图像采集的实现??????图像采集系统的编写，主要内容包括：人机交互界面、从CCD相机接收图像信号并保存、图像在采集界面显示及对相机的控制。以下将对其逐一阐述。2.1??建立采集界面??????对于采集界面，可以创建为对话框形式，也可以采用文档结构，本文采用后者：1）生成一个MFC?AppWizard（exe）多文档应用程序框架（应用程序名称：PictureTest）。2）连接相机的动态链接库（因为要控制相机采图，所以会用到相机的库函数）。找到相机安装的目录文件，把include文件夹的文件路径加入到 Project-Setting-C/C++-;preprocessor-Additional?include?directories 的编辑框中；把lib文件夹的文件路径加入到 Project-Setting-Link-Input-Additional?library?path的编辑框中，同时在…-Input-Object/library?modules编辑框中输入 pgrflycapture.lib?pgrflycapturegui.lib。3）包含相机控制类的头文件，在工程中的CPictureTestDoc.h文件中加入头文件：#include?pgrflycapture.h#include?pgrcameragui.h并定义共有变量：FlyCaptureContext????context;???????//相机功能句柄CameraGUIContext?????????????m_guicontext;??//图形用户界面（GUI）句柄4）用相机