一種多通道視頻同步采集方案
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2．1 同步器的結構原理
同步器的結構如圖5所示。該模塊由單片機、設定按鈕、狀態(tài)及播發(fā)間隔顯示以及RS485發(fā)送接口等組成。其中設定按鈕用于根據需要改變播發(fā)間隔，顯示部分用于顯示工作狀態(tài)并配合實(shí)現參數設定。這里采用PS485接口的目的之一是便于實(shí)現廣播式通信，二是各個(gè)采樣模塊距離達數十米，且工業(yè)現場(chǎng)往往存在電磁干擾，如果采用RS232難以保證可靠通信。其次，沒(méi)有采用直接中斷式同步的原因是希望通過(guò)RS485播發(fā)采樣序列號，以實(shí)現更大時(shí)間跨度的同步。事實(shí)上，本系統中的網(wǎng)絡(luò )拓步結構是以同步器為主節點(diǎn)、其他所有采集模塊為從節點(diǎn)的主從式總線(xiàn)結構。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/194487.htm
同步器啟動(dòng)后，AT89C2051單片機通過(guò)內部定時(shí)器確定時(shí)間間隔，然后定時(shí)向RS485總線(xiàn)播發(fā)采集同步信號，每個(gè)采集器必然同時(shí)收到同步信號，并通過(guò)完全相同的程序啟動(dòng)采集，同步信號內部含有采樣序號，ARM平臺獲取采樣數據并上傳時(shí)，數據包中將包含這個(gè)采樣序號，這樣可以避免由于以太網(wǎng)傳輸延遲而導致的各個(gè)采集模塊數據錯誤匹配問(wèn)題。
2．2 視頻同步采集系統總體結構
整個(gè)同步采集系統的總體結構如圖6所示。運行過(guò)程中，同步器按照既定的間隔定時(shí)播發(fā)含有序列號的同步消息，通知采集模塊進(jìn)行視頻采集，然后連同序列號打包后通過(guò)集線(xiàn)器發(fā)送到主控計算機，由主控計算機進(jìn)行后續的位移判別、計算等工作，最終給出整體振動(dòng)情況。
3 同步精度分析
1)以太網(wǎng)傳輸延遲問(wèn)題本文介紹的系統采用RS485總線(xiàn)定時(shí)播發(fā)含有序列號的報文來(lái)實(shí)現多采集模塊的同步。序列號的生成規則采用簡(jiǎn)單的0～255循環(huán)方式，如果攝像頭的采集速率為25幀／秒，那么再次播發(fā)相同序列號的時(shí)間間隔超過(guò)10 s。則只要以太網(wǎng)的傳輸延遲不超過(guò)10s，在主控計算機端處理采樣數據時(shí)就不會(huì )出現匹配錯誤。
2)采集啟動(dòng)延遲問(wèn)題各個(gè)采集模塊是同一個(gè)方案的多個(gè)拷貝，結構、程序完全相同，因此對RS485同步報文的響應處理延遲也應該是相同，唯一可能造成采樣啟動(dòng)時(shí)間誤差的因素就是以太網(wǎng)傳輸過(guò)程的管理，實(shí)驗證明這種時(shí)間誤差在10ms量級，這相對于200～300 ms的帶鋼振動(dòng)周期來(lái)講是可以忽略的。
4 結束語(yǔ)
筆者分析研究了通過(guò)視頻采集實(shí)現帶鋼振動(dòng)檢測的原理與方法，探討了空間、時(shí)間分辨率確定原則；采用自制同步器，通過(guò)BS485總線(xiàn)定時(shí)播發(fā)同步報文，實(shí)現了多個(gè)視頻采集模塊的同步采樣；在同步報文中添加序列號，避免了因以太網(wǎng)傳輸延遲的不確定性而可能造成的各個(gè)采集模塊之間的數據包匹配錯誤問(wèn)題；為鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)的帶鋼振動(dòng)整體檢測提供了一種可行的方案。
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