用于监控的图像采集与处理系统(#)参照.pdfVIP

用于监控的图像采集与处理系统 作者：不详 时间： 2007-03-04 来源 : 摘 要： 本文介绍了一 视频图像 采集处理系统，可用于车辆的安全监控。系统主要功能包括单片机控制 ISP-PLD 器件实现对视频头的图像高速采集与存储，单片机图像压缩与 PC机 串行通信 实现图像数据的传输，在 PC机端实现图像处理和显示等。 关键词： 视频图像；串行通信； VB 1 引言 随现代交通运输业蓬勃发展，对交通运输的安全要求也越来越高。运输公司与客户常要对运输车辆的营运 状态随时监视（尤其贵重货物的长途运输）。目前，基于交通监控方面的应用系统大多以紧急报警、车辆定位 与语音通信为主，图像方面的应用不多。本设计正是基于这样的考虑，设计了车辆现场图像采集与传输系统。 它能把车内图像信息记录下来并可以传送到监控方，获取图片信息。本文分别介绍了系统构成和各部分软件编 程等。 2 系统组成 视频采集系统构成如图 1 所示，它利用 ISP-PLD 在线可编程及芯片速度快的特点，控制高速 A/D 转换器将 视频头采集的图像数据存储下来，再利用单片机数据处理和通信功能，对数据进行压缩和传输。同步分离芯片 LM1881芯片将视频信号中的复合同步、 场同步信号分离出来供 ISP 采图的控制。 ISP 芯片选择 ISPLSI1032-60LJ （84），通过启动控制线与 8 位数据线和高速 A/D 转换器 TLC5510 连接， 16 位地址线、 8 位数据线、读写控制 线等与两片 RAM 62256相连。 图 1 视频采集系统框图 单片机 8031 的数据线和地址线与 ISP 相连，同时控制与 RAM连通。 8031 的串行口经电平转换芯片 MAX232 与标准的 RS232通信电缆相连。 从摄像头出来的是视频信号不能直接进行 A/D 转换。视频信号中除图像信号外还有场同步、行同步、开槽 脉冲等信号， 它们和图像信号混合在一起如图 2 [5] 。要采到图像数据， 首要先对视频信号进行必要的同步分离。 本系统采集一幅 256*256 的图像，也就是视频信号中的一帧图像，共 256 行，每行采 256 个点。通过视频同步 分离器 LM1881分离出场同步与复合同步脉冲如图 2，ISP 捕获到一个场同步脉冲 ( 上升沿 ) 后，确认开始采集图 像（单片机控制信号）后，经延时（延时 1 加延时 2 共约 830us ）消掉非图像信号开始采集首行图像。启动 A/D TLC5510、 图 2 同步分离出的信号波形 产生地址信号并将转换完的图像数据存入存储器 RAM。在首行的 256 个视频数据点采完后， 以下的每行以行同步 脉冲为启动信号，经延时（延时 2 约 1us ）后启动 A/D 计数采集、存储，直到采完 256 行图像。 系统通过单片机读取存在 RAM中的图像，单片机的地址与数据线与 RAM连通。而 ISP 也要对存储器操作， 所以，需要采取一定的控制使系统确定是 ISP 还是单片机对 RAM操作。这里，采用了类似微处理器 DMA总线方 式对存储器进行操作，单片机的数据和地址线及读写线通过 ISP 控制与 RAM连通。 ISP 编程使用 VHDL硬件描述语言，主要完成图像采集，单片机通信控制和单片机地址数据线切换等功能。 3 ．系统软件编程 本文主要介绍三部分软件编程：双机通信控制、单片机软件编程和微机界面编程。 3.1 PC 机与单片机之间的串行通信 3.1.1 双机通信流程 由于本系统设计使用的是简单的三线串行通信，硬件握手线（ DSR、RTS等线）没有连接，为保证通信可靠 进行，需要使用软件握手。单片机与