基于USB的高清彩色CCD圖像采集系統

這種結構易于實(shí)現，但存在著(zhù)明顯的不足；效率低下，不適合實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合。
為了進(jìn)一步提高圖像采集的實(shí)時(shí)性，在應用程序開(kāi)發(fā)時(shí)設計了雙緩沖區交替采集處理的工作方式，如圖9。周期T時(shí)應用程序采集數據到緩沖區1，同時(shí)處理緩沖區2中的數據；周期T+1時(shí)應用程序采集數據到緩沖區2，同時(shí)處理緩沖區1中的數據。如此反復交替，可以顯著(zhù)提高數據采集效率。

系統測試結果表明，與普通的但緩沖區單線(xiàn)程結構相比，這種雙緩沖區多線(xiàn)程結構可以顯著(zhù)提高圖像傳輸的幀速率。

3 系統測試
通過(guò)USB2．0電纜將設備連接到裝有Windows XP系統PC機上面，PC機上面運行采集軟件進(jìn)行圖像采集。如果圖像模糊不清，可以通過(guò)調節設備的鏡頭焦距，使得圖像能夠正確對焦。圖10是整機調試的環(huán)境。圖中采集到的圖像數據為CCD的原始并未做處理的有效數據。圖像的分辨率為1 360x1 024約等于140萬(wàn)像素。最快可以實(shí)現7．5 frams／s的采集速率。

4 結論
本文設計了一個(gè)基于USB的彩色CCD圖像采集系統，系統采用USB總線(xiàn)供電且能穩定工作，采集到140萬(wàn)的高清彩色圖像，并最快能實(shí)現7．5 frame／s的動(dòng)態(tài)圖像采集。文章從硬件方面詳細的敘述了整個(gè)系統的架構設計，CCD驅動(dòng)電路的設計以及高速USB2．0接口的設計方案。軟件方面闡述了AD相關(guān)雙采樣，USB固件程序的設計框架以及上位機多線(xiàn)程、雙緩沖的設計思路?？傊?，本系統的設計方法對基于USB的圖像采集系統的軟硬件設計都具有重要的參考價(jià)值。