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一种传感器与摄像机的同步电路

2012-09-25 11:38
水墨黯月
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  测量系统经常要用到摄像机和其它传感器,两者间需要同步。本例描述了一个航空摄影系统,它有一台摄像机,包括CCD(电荷耦合器件)图像传感器、一个惯性测量单元,以及一个GPS(全球定位系统)单元。合成的电路提供触发信号,将测量同步在最佳速率上。GPS提供有关空间位置的信息,惯性测量单元提供有关空间方位的信息。该单元包括一个陀螺仪、一个磁力计,以及一个加速度计,提供对一个三轴矢量的角度与加速度测量。

  图1表示了一个获取航空照片的系统。它包括:四个Atmel区域扫描CCD图像模块,一个线性图像传感器模块,两个Dalsa PCI(外设部件互连)帧捕捉卡,测量单元,一个时钟调节电路,以及一只微控制器。在开发期间,用一台tektronix公司的数字示波器查看触发信号。

获取航空照片的系统

  用于同步传感器的触发信号是这个测量系统的关键。时钟调节电路向帧捕捉卡发送一个外部触发脉冲,为系统产生触发信号。含有图像传感器的视频模块从帧捕捉卡接收触发信号。每个帧捕捉卡捕获一幅图像,将其存储在板上的存储器中,然后再捕捉下一幅图像。

  外部的触发脉冲亦控制传感器、GPS和惯性测量单元。图2表示在台湾云林县麦寮乡上空7000英尺处的一张照片,它使用外部触发电路,完成线性传感器与测量单元的驱动与组合。

图2

  电路必须改变外部触发时钟的频率,才能获得最佳的帧率。线性图像传感器模块中的CCD传感器有12288个像素,每个像素的大小为5mm×5mm,产生的图像约为500线/帧。CCD图像传感器的最大输出速率为320M像素/秒。图像数据通过一个Camera Link接口发送给帧捕捉卡,后者通过PCI总线将图像发送给一台PC。

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