【技术实现步骤摘要】
基于DSP的16通道闪光同步测量方法和闪光脉冲捕捉方法
本专利技术属于闪光检测领域,特别涉及到一种多通道信号同步采集技术和多通道脉冲捕捉技术,具体是指一种基于DSP的多通道闪光信号测量方法及测量系统。
技术介绍
闪光灯作为一种补光和辅助光源设备,广泛应用于数码相机,CCD图像采集,医学成像,智能交通违章监摄管理等领域。闪光指数和色温是闪光灯制作的两个关键技术指标,直接影响到闪光灯对拍摄对象的补光和色温调整效果。闪光过程照度曲线的测量是测量闪光指数和色温的基础。传统的闪光测量方法都只通过测量闪光对象单点处照度得到闪光指数,这种方法测得的闪光指数无法反映出闪光在被闪对象面上的分布情况以及均匀性等信息,而且测量单点的闪光信号无法测得闪光的色温。对于多通道同步测量技术,传统的方法有两种:第一,用数字或模拟开关切换采样通道测量,这种方法无法实现真正的同步性,各通道采样的信号事实上存在时间差;第二,用带有输出锁存器的模数转换器或者外加数据锁存器的方法暂存各通道采样数据以实现同步采样,分时读取数据,这种方法一方面增加了硬件系统复杂度,另一方面,分时读取数据占用大量的时间,影响了 ...
【技术保护点】
一种基于DSP的16通道闪光测量系统,其特征在于它包括:信号采集单元,它包括16个高灵敏度光探头、滤光片组和余弦校正器,用于将闪光信号转换成负电流电信号;与信号采集单元对应的16个信号调理单元,用于将光探头产生的负电流信号转换成可采样的模拟电压信号;与16个信号调理单元对应的16个模数转换单元,用于将模拟电压信号转换为数字信号;DSP主机控制单元,它包括TI公司的DSP主控芯片TMS320F2812和大小为0.5M的外部数据存储区,用于控制所述的模数转换单元、读取数据转换结果并与计算机程序进行通信、解析计算机发送的命令数据;USB2.0数据传输单元,用于DSP主机控制单元与 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的16通道闪光同步测量方法,其特征在于,它采用如下基于DSP的16通道闪光测量系统,该系统包括:信号采集单元,它包括16个高灵敏度光探头、滤光片组和余弦校正器,用于将闪光信号转换成负电流电信号;与信号采集单元对应的16个信号调理单元,用于将光探头产生的负电流信号转换成可采样的模拟电压信号;与16个信号调理单元对应的16个模数转换单元,用于将模拟电压信号转换为数字信号;DSP主机控制单元,它包括TI公司的DSP主控芯片TMS320F2812和大小为0.5M的外部数据存储区,用于控制所述的模数转换单元、读取数据转换结果并与计算机程序进行通信、解析计算机发送的命令数据;USB2.0数据传输单元,用于DSP主机控制单元与计算机程序机之间的通信与数据传输;上位机处理单元,用于与DSP主机控制单元进行通信,控制采样过程并处理和显示DSP主机控制单元传输的数字信号转换结果、计算闪光指数和色温;所述信号采集单元、信号调理单元和模数转换单元形成16个完全相同的信号采集通道,每一个信号调理单元还包括如下电路:互导放大电路,用于将光探头输出的负电流信号转换为模拟电压信号,互导放大电路包括设置有稳压电路的基准电压偏置电路,基准电压偏置电路通过稳压电路为互导放大电路输出模拟电压信号提供一个正向的小幅基准电压,避免输入失调电压造成互导放大电路输出的模拟电压信号出现负值,导致超出模数转换单元的量程;有源滤波电路,用于滤除混入互导放大电路中的高频噪声;每个互导放大电路由数字模拟开关来切换放大倍数,数字模拟开关包括3个切换开关,3个切换开关分别连接100欧姆、47K欧姆和500K欧姆电阻,形成低、中、高三档,DSP主机控制单元控制16个互导放大电路的数字模拟开关同时切换到连接有相同大小电阻的开关,实现同时将16个互导放大电路的放大倍数切换到低、中或高三档中的任意一档;所述16通道闪光同步测量方法包括如下步骤:(1)上位机处理单元通过USB2.0数据传输单元将系统采样闪光信号的总时间Tw1和采样间隔时间ts1传输到DSP主机控制单元,系统采样次数n=Tw1/ts1;(2)DSP主机控制单元设定应用程序缓冲区的大小为β字节,β=32n;(3)DSP主机控制单元通过模拟控制总线控制16个模数转换电路同时采样和转换16个互导放大电路产生的模拟电压信号;(4)DSP主机控制单元通过同步时钟线产生的16个时钟信号控制16路模数转换电路以串行方式同步输出转换结果,DSP主机控制单元的并行数据总线配合16个时钟信号读取由16个模数转换电路输出的串行位数据组成的16位并行数据,并将该数据存储到DSP主机控制单元的外部数据存储区;(5)重复步骤(3)和步骤(4)n-1次,(6)DSP主机控制单元按照采样时间先后顺序将外部数据存储区中的采样数据经USB2.0数据传输单元集中传输到上位机处理单元;(7)上位机处理单元按照DSP主机控制单元传输数据的顺序处理该数据,并还原成16个通道的模拟电压信号,从而实现16通道同步测量;在步骤(7)中,上位机处理单元通过如下方法实现多通道数据还原:主机的并行数据总线分别连接到16个模数转换单元的串行数据总线;每次采样与转换结束后,主机采用源同步的方式,通过连续16个时钟信号的下降沿读取16通道串行转换结果到所述的主机并行数据总线,在每一个时钟脉冲下降沿,主机所读取的int类型数据包含16通道闪光信号模数转换结果数据中的相同位,令通道号分别为a_0-a_15,则通道a_0到通道a_15的闪光信号每次经模数转换器转换后的结果数据组成数据矩阵A1,其形式为:A1=[x15x14x13x12x11x10x9x8x7x6x5x4x3x2x1x0];矩阵元素为:这是16通道闪光信号的实际采样值,应该在上位机处理单元中被还原出来,令通道i的转换结果在第j个时钟下的数据位为a_ij,则在第i个时钟信号,主机并行数据接口读取到的数据是由a_0i-a_15i组成的int型数据,16个时钟脉冲下降沿后主机读取到16通道一次采样的所有位信息组成的数据块,它是由16个word组成的数据矩阵A2,其形式如下:A2=[xT15xT14xT13xT12xT11xT10xT9xT8xT7xT6xT5xT4xT3xT2xT1xT0];矩阵元素为:a_00a_10a_20a_30a_40a_50a_60a_70a_80a_90a_100a_110a_120a_130a_140a_150;可以看出,主机存储并传输到计算机的数据矩阵A2与16通道闪光信号在一次采样中的模数转换结果数据矩阵A1之间存在如下关系:A1=AT2;因此上位机处理单元接收到所述的n次采样数据之后按照接收的时间顺序,以每16个int型数据组成数据矩阵,分别按照一定的方法处理每个数据矩阵,处理方法包括如下步骤:(1)上位机处理单元将每个数据矩阵做转置,得到新的数据矩阵;(2)提取新的数据矩阵的列向量;则每个所述的列向量分别为16个通道的闪光信号的模数转换结果,从而实现多通道闪光信号同步测量。2.一种基于DSP的16通道闪光脉冲捕捉方法,其特征在于,它采用如下基于DSP的16通道闪光测量系统,该系统包括:信号采集单元,它包括16个高灵敏度光探头、滤光片组和余弦校正器,用于将闪光信号转换成负电流电信号;与信号采集单元对应的16个信号调理单元,用于将光探头产生的负电流信号转换成可采样的模拟电压信号;与16个信号调理单元对应的16个模数转换单元,用于将模拟电压信号转换为数字信号;DSP主机控制单元,它包括TI...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶炜,张卫杰,孙文响,尤天荣,朱倩霞,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。