GigE Vision接口CIS线阵相机软件系统设计与实现

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工业相机具有稳定性高、图像传输速度快和抗干扰能力强的特点,广泛应用于工业产品检测、计算机视觉等多类图像处理领域。为使个人电脑兼容不同厂家和型号的工业相机,需要为工业相机设计符合国际标准的图像传输协议。接触式图像传感器(CIS)焦距短、成本低、无图像畸变,可采集纸张、布匹和板材等物体的多光谱、多分辨率下的表面图像。基于CIS设计的工业线阵相机是一种新型计算机视觉成像设备,但是现有CIS工业线阵相机不支持符合国际标准的图像传输协议。GigE Vision是千兆网接口工业相机的数据通信标准,本文研发按照GigE Vision接口规范传输图像的CIS线阵相机软件系统,主要研究内容如下:首先,采用千兆网接口的CIS图像采集硬件模块,在嵌入式Linux操作系统上,设计实现一套工业相机软件系统,支持GigE Vision图像数据传输协议。除图像采集、处理、传输主程序外,还完成相关设备驱动程序开发、配置脚本的开发、嵌入式Linux系统定制。其次,针对CIS工业相机的特殊性,开发一系列遵循GigE Vision协议的软件扩展模块:针对GigE Vision无同步信号的问题,设计了延时触发配置模块,解决了采图错位问题;针对不同型号光电编码器脉冲频率不同的问题,设计了纵向分辨率调节模块,解决了光电编码器兼容性问题;针对CIS像素敏感度差异导致的条纹问题,设计了图像校正模块,对像素敏感度进行补偿,提高图像质量;针对相机系统硬件特性,设计了硬件参数的软件配置接口。最后,对研发的相机系统进行测试。该相机能完成采集高质量图像的工作,支持GigE Vision图像传输协议。各项遵循GigE Vision协议的软件扩展模块工作稳定可靠,与CIS输出的原始图像相比,校正后图像质量得到明显提升。系统功能完整,在智能视觉检测系统中运行稳定,取得了预期结果。
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