EZ-USB FX2實(shí)現圖像采集系統

　　圖3 PC程序總流程圖

　　每次啟動(dòng)采集程序時(shí)，系統通過(guò)創(chuàng )建USBDeviee實(shí)例獲得設備句柄，并嘗試打開(kāi)USB設備。當點(diǎn)擊程序界面開(kāi)始采集按鈕后，程序通過(guò)USB控制端點(diǎn)發(fā)送一個(gè)開(kāi)始采集信號，并要求采集卡回傳一個(gè)設備狀態(tài)信號。如果設備提示無(wú)模擬視頻信號連接，則提示用戶(hù)連接。如果設備準備好，則開(kāi)始接收圖像數據。

　　由于USB主控制器工作于Slave FIFO模式，采集卡上傳到上位機的數據量固定為27MB/S，如果上位機沒(méi)能及時(shí)接收數據必然會(huì )導致圖像數據丟失，所以程序中使用一個(gè)線(xiàn)程(線(xiàn)程1)以異步方式做圖像數據接收，實(shí)際效果非常好。線(xiàn)程1主要代碼如下：

　　SAA7113H輸出的是隔行視頻信號，每秒25幀圖像，一幀圖像需要分兩次傳輸，先傳輸全部奇場(chǎng)(奇數行)數據，然后傳輸全部偶場(chǎng)(偶數行)數據，采集卡中將SAA7113H的輸出設置為標準YUV4:2:2數據，分辨率為720x576.系統將所有的解碼數據不做任何處理直接傳送到PC機，數據格式如圖4所示。其中，"80 10…"為消隱數據。"FF 00 00 SAV"為一行數據塊的開(kāi)始標志，作為奇場(chǎng)有效行，SAV的值為8X，作為偶場(chǎng)有效行，該值為CX."FF 00 00 EAV"為一行數據塊結束標志，作為奇場(chǎng)有效行結束，EAV的值為9X，作為偶場(chǎng)有效行結束，該值為DX.作為720像素的YUV4:2:2數據，每行一共有720x2=1 440個(gè)字節，PC程序需要從所有的數據中找出每一行中有效的1 440個(gè)字節數據，并按照實(shí)際行順序將奇場(chǎng)行相偶場(chǎng)行數據重新組合，轉換成RGB24位像素點(diǎn)并最終寫(xiě)入BMP文件，實(shí)現圖像的采集、顯示和保存。

　　圖4 YUV4:2:2數據格式

　　數據查找及重組過(guò)程中，PC程序會(huì )根據YUV4:2:2數據格式做數據塊判別，如果發(fā)現有出錯數據程序會(huì )做自動(dòng)拋棄處理，在對采集數據要求非常嚴格及單張采集間隔時(shí)間較長(cháng)的場(chǎng)合，程序將發(fā)送重新采集信號給采集卡，再一次采集。系統實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現，數據出錯情況很少出現，且重發(fā)請求后可以得到正確數據。

　　3 結論

　　利用本方案設計的圖像采集卡可以實(shí)現圖像的連續采集，并最終以bmp圖像格式保存，采集速率每秒最大25幀，適用于所有支持PAL模擬視頻格式的攝像機及監控攝像頭的圖像無(wú)損采集，具有成本低、圖像清晰等特點(diǎn)，在光學(xué)顯微鏡序列切片圖像采集系統中得到了很好的應用。另外，系統經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單修改后也可實(shí)現4個(gè)復合視頻源輸入的分時(shí)采集功能。