基于cameralink相机的三维断面采集测量系统与方法，利用可编程逻辑器件FPGA获取cameralink相机的数据，在FPGA内进行数字滤波，用相关算法提取图像数据中红外线激光光源形成的三维断面轮廓数据，通过USB接口实时传送给计算机，从而解算被测物体表面的实际三维断面。能够以较低代价解决cameralink相机三角测量法测量物体表面三维断面的方法中，计算机解算负担过重的问题。并且，在采集卡的内部即完成线激光亮线断面的提取解算，使相机数据的传输减小了两个数量级。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种图像数据采集测量系统与方法，尤其涉及一种。
技术介绍
CameraLink标准打破了相机公司和采集卡公司各自为战的格局，该标准采用统一的物理接插件和线缆定义，规范了数字摄像机和图像采集卡之间的接口，其包含Base、Medium、Full三个规范,从而满足不同工业应用场合的需要。通常,普通速率的CameraLink相机的图像采集系统主要由高性能的计算机和CameraLink图像采集卡构成，CameraLink图像采集卡用于捕获相机输出的图像数据，并通过计算机的PCI或者PCIE总线将相机输出的图像数据传输到高性能计算机的内存中，高性能计算机则在操作系统的控制下将内存中的图像数据保存在磁盘或磁盘阵列中。目前，对于用相机来测量物体表面三维方案中，比较常用的是用独立的相机结合线结构光，提取图像中的激光线数据，利用三角测量的原理进行断面计算。然而，在这样的方案中，cameralink相机所拍的每巾贞图像数据都是整巾贞的传给计算机，由计算机完成激光线的识别和提取工作，所以计算机计算量较大，而且采集卡往往还需要占用计算机的一个PCI插槽。所以，在此场合，往往需要使用具有测量功能的的测量相机进行断面测量，但这种相机价格昂贵，大大增加了使用者的使用成本。综上所述，现有技术中明显存在以下两个方面的缺点:第一:数据传输量大，对采集卡的要求高，对计算机要求也高。由于cameralink相机输出的相机数据量大、速度快，因此对采集卡和计算机造成很大的压力。如果采集间隔进一步缩小，超过了采集卡和计算机的性能瓶颈，会丢失采集数据。这也是限制这种测量在高频率采集要求下性能进一步提升的原因；第二:运算量大,计算机负担重。cameralink相机的数据传到计算机内存后,对每一幅cameralink相机图片,计算机都需要按一定的算法提取线激光亮线断面，随着采集频率的越来越高，cameralink相机的巾贞频愈来愈快,计算机找每幅图片线激光亮线断面的负担也越来越重，影响计算机进行其它运算工作。因此，随着大范围的工业化使用，需要更低成本，更便捷和可靠的数据采集方法和设备。
技术实现思路
鉴于上述存在的技术问题，本专利技术提出一种提取线激光亮线的计算在采集卡内完成，用FPGA进行硬件解算，通过直接输出解算之后的数据，从而避免传输相机图像中其他大量无用的数据的解决方案。具体的，本专利技术提供一种，无需将cameralink相机所拍的每帧图像数据整帧地传给计算机，以较低代价解决cameralink相机三角测量法测量物体表面三维断面时计算机解算负担过重的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于cameralink相机的三维断面采集测量方法，利用可编程逻辑器件FPGA获取cameralink相机的数据，在FPGA内进行数字滤波，用相关算法提取图像数据中红外线激光光源形成的三维断面轮廓数据，通过USB接口将该三维断面轮廓数据实时传输给计算机，从而解算被测物体表面的实际三维断面。根据本专利技术的一个方面，如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量方法，用于获取数据的Cameralink相机为非Cameralink接口的相机。根据本专利技术的一个方面，如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量方法，所述滤波方式采用中值滤波方式。根据本专利技术的一个方面，如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量方法，所述滤波方式采用中值滤波之外的非线性滤波方式。根据本专利技术的一个方面，如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量方法，采用MCU代替FPGA实现激光线的提取。根据本专利技术的一个方面，如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量方法，采用PC1、以太网、或串口传输代替USB传输提取后的激光线数据。根据本专利技术的另一个方面，提供一种基于cameralink相机的三维断面采集测量系统，包括可编程逻辑器件FPGA、SDRAM和USB接口，其中，可编程逻辑器件FPGA包括Cameralink接口模块、图像滤波模块、激光线提取模块，其特征在于，利用可编程逻辑器件FPGA获取cameralink相机的数据，在FPGA内进行数字滤波，用相关算法提取图像数据中红外线激光光源形成的三维断面轮廓数据，然后，将提取的图像数据缓存于SDRAM中，通过USB接口，将提取的每一巾贞的Cameralink相机图像数据传给计算机。根据本专利技术的另一个方面，如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量系统，所述Cameralink接口模块按照Cameralink协议，解析Cameralink相机输出的数据，图像滤波模块用于滤除Cameralink相机图像中的噪声点，激光线提取模块用于将Cameralink相机图像中的激光线提取出来。根据本专利技术的另一个方面,如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量系统，用于获取数据的Cameralink相机为非Cameralink接口的相机。根据本专利技术的另一个方面,如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量系统，采用MCU代替FPGA实现激光线的提取。根据本专利技术的另一个方面,如所述基于cameralink相机的三维断面采集测量系统，其特征在于，采用PC1、以太网、或串口传输代替USB传输提取后的激光线数据。根据本专利技术，利用可编程逻辑器件FPGA获取cameralink相机的数据,在FPGA内进行数字滤波，用相关算法提取图像数据中红外线激光光源形成的三维断面轮廓数据，通过USB接口实时传送给计算机，从而解算被测物体表面的实际三维断面，所以，能够以较低代价解决cameralink相机三角测量法测量物体表面三维断面的方法中，计算机解算负担过重的问题。并且，在采集卡的内部即完成线激光亮线断面的提取解算，使相机数据的传输减小了两个数量级，同时使计算机从提取线激光亮线断面的大量计算工作解脱出来，更好的进行其他的运算工作。根据本专利技术，采集系统将Cameralink相机的数据获取和激光线的提取的完美结合，该技术在国内尚属首创。另外，本专利技术采集系统利用可编程逻辑器件FPGA硬件实时实现激光线的提取，是一种专门用途的Cameralink相机采集系统(采集器)，国内还没有其他公司的采集系统(采集器)有此功能。附图说明图1为示出本专利技术Cameralink相机采集系统(采集器)框图。图2为示出本专利技术采用的MDR-26与DS90CR288A接口示意图。图3为示出本专利技术采用的MDR-26与DS90LV031A接口示意图。图4为示出本专利技术采用的MDR-26与DS90LV019接口示意图。图5为示出本专利技术设计滤波窗口中的3X3窗口原理框图。图6为示出本专利技术中值滤波结构图。图7为示出本专利技术采用的USB总线接口芯片CH374示意图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术Cameralink相机采集系统(采集器)的硬件部分主要包括可编程逻辑器件FPGA、SDRAM和USB接口三大部分。其中，可编程逻辑器件FPGA包括Cameral ink接口模块、图像滤波模块、激光线提取模块。在可编程逻辑器件FPGA中，所述Cameralink接口模块按照Cameralink协议,解析Camer a I i nk相机输出的数据，图像滤波模块用于滤除Ca本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于cameralink相机的三维断面采集测量方法，其特征在于，利用可编程逻辑器件FPGA获取cameralink相机的数据，在FPGA内进行数字滤波，用相关算法提取图像数据中红外线激光光源形成的三维断面轮廓数据，通过USB接口将该三维断面轮廓数据实时传输给计算机，从而解算被测物体表面的实际三维断面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李清泉，张德津，李庆坤，曹民，马斌，曲旋，张志刚，文艺，卢毅，
申请(专利权)人：武汉武大卓越科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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