基于DM642的桥梁缆索表面缺陷图像采集及传输系统设
加入技术交流群
EMAC提供了数据链路层的功能[7]，所以只需要利用一块物理层的网络芯片――以太网PHY收发器LXT971ALC转换信号，经网络变压器与Internet相连，从而把采集到的图像数据发送到地面服务器(PC)，硬件连接电路图如图3。其中：DM642的各信号线与PHY网络收发器芯片LXT971ALC的对应信号线直接连接，输出数据经网络变压器13F-60LDNL以及RJ45接口连接到Internet上，从而发送到PC机。图3中DM642的各信号线说明如表1。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/188271.htm
2 系统软件设计
2.1 系统主程序设计
本系统的软件是在TI公司提供的集成开发环境CCS下开发的。通过XDS510 USB2.0仿真器，将在PC上CCS环境下编写、调试完成的程序烧入DM642的FLASH中，便可以在DM642上电后自动运行执行程序，实现图像的采集、处理与传输，达到缺陷检测的目的。
本系统的主程序完成各种寄存器的初始化工作、实时采集并存储摄像机传送来的视频图像，经过DM642的压缩编码，通过网口发送采集的图像数据，通知CPLD继续下一次采集直至检测结束。软件设计流程如图4所示。
具体工作过程为：上电后系统程序自动从FLASH装载到DSP的片内RAM中，装载完毕，DM642自动调用程序RAM中的代码执行。首先通过I2C总线对A/D芯片SAA7113的工作参数进行设置，在图像采集控制电路(由CPLD实现)的作用下，SAA7113按设定的工作参数获取图像(本系统设定的数据输出流为BT656格式即：Y:U:V 4:2:2)，地址译码电路（由CPLD实现）将数字图像数据重新抽样后存储在片外数据存储器SDRAM中，经DM642实时压缩处理后，通过网络芯片接口，TCP/IP协议传输到地面的服务器（PC机）。PC机收到图像信号后进行图像解码，在屏幕上显示并将其保存以供后续的图像处理使用。不断重复上述操作，直至检测完成，便可实现图像的实时采集与传输。
2.2 图像压缩算法设计
视频图像只有通过压缩后才能正确地通过网络传输。本系统的图像压缩采用H.263数字图像压缩算法，由信号处理器DM642来完成。H.263压缩以帧内变换与帧间预测相结合的混合编码技术为核心，适合视频流的实时网络化传输，比H.264算法成熟、稳定，且实现简单。
由于H.263压缩标准只需要CIF格式(Y:U:V 4∶2∶0)的视频图像,故需将数字化的720×576 4∶2∶2的图像抽样为352×288 4∶2∶0的视频图像，再写入SDRAM中。此工作由CPLD完成。重新抽样完成后，再由DM642读取SDRAM中的数据进行压缩编码，输出的视频码流经网口传输到PC上。
本系统H.263压缩编码设计流程有：编码参数设置，视频数据输入，帧内编码，帧间编码，熵编码和码流输出。编码流程图如图5所示。
3 系统测试及试验结果
将检测装置装在缆索机器人上，用交叉网线连接DM642以太网口与地面服务器(PC机)，硬件连接完毕后，准备测试。系统上电，随着缆索机器人的爬升，3路CCD进行图像采集，经DM642的压缩处理后通过Internet传输到PC机上。PC机接收到图像信号后，进行图像解码，并在屏幕上显示，完成一次图像的压缩与解压缩过程。继续采集下一次，直至完成检测。
网络上的用户也可以直接在远端用IE浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，实现对远程图像的实时监控。
经试验证明，本文介绍的基于DM642的缆索缺陷图像采集及传输系统可以很好地完成缆索表面图像的采集和网络化传输功能，并在PC机上显示，以供图像处理，达到了预期的目标。该系统具有一定的通用性和扩展性，可用作串口、HPI接口、无线传输等多种传输方式的扩展，同时也可用作其他目标对象的缺陷检测。
评论