EZ-USB FX2實現圖像采集系統
加入技術交流群
圖3 PC程序總流程圖
每次啟動采集程序時，系統通過創建USBDeviee實例獲得設備句柄，并嘗試打開USB設備。當點擊程序界面開始采集按鈕后，程序通過USB控制端點發送一個開始采集信號，并要求采集卡回傳一個設備狀態信號。如果設備提示無模擬視頻信號連接，則提示用戶連接。如果設備準備好，則開始接收圖像數據。
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，如果上位機沒能及時接收數據必然會導致圖像數據丟失，所以程序中使用一個線程(線程1)以異步方式做圖像數據接收，實際效果非常好。線程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(奇數行)數據，然后傳輸全部偶場(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"為一行數據塊的開始標志，作為奇場有效行，SAV的值為8X，作為偶場有效行，該值為CX."FF 00 00 EAV"為一行數據塊結束標志，作為奇場有效行結束，EAV的值為9X，作為偶場有效行結束，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個字節數據，并按照實際行順序將奇場行相偶場行數據重新組合，轉換成RGB24位像素點并最終寫入BMP文件，實現圖像的采集、顯示和保存。
圖4 YUV4:2:2數據格式
數據查找及重組過程中，PC程序會根據YUV4:2:2數據格式做數據塊判別，如果發現有出錯數據程序會做自動拋棄處理，在對采集數據要求非常嚴格及單張采集間隔時間較長的場合，程序將發送重新采集信號給采集卡，再一次采集。系統實際使用過程中發現，數據出錯情況很少出現，且重發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損采集，具有成本低、圖像清晰等特點，在光學顯微鏡序列切片圖像采集系統中得到了很好的應用。另外，系統經過簡單修改后也可實現4個復合視頻源輸入的分時采集功能。
評論