多路高幀頻工業(yè)視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著視頻采集技術(shù)的快速發(fā)展以及現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化程度的大幅提高，視頻采集系統(tǒng)的應(yīng)用從安防和交通等傳統(tǒng)領(lǐng)域迅速擴(kuò)大到新能源、新材料以及機(jī)器人等新興工業(yè)領(lǐng)域，并且在這些領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。在核工業(yè)領(lǐng)域，為了減少人員在核輻射區(qū)域的活動(dòng)時(shí)間，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的人工檢驗(yàn)需要通過視頻采集系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)采集圖像和視頻并傳輸?shù)絇C機(jī)，再由人工進(jìn)行檢驗(yàn)。盡管傳統(tǒng)的視頻采集技術(shù)已經(jīng)成熟，但這些視頻采集系統(tǒng)都是基于廣角成像，視場(chǎng)大且清晰度不高，甚至存在成像死角，所以不適

2、合在核工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)某些場(chǎng)合使用。本文根據(jù)核反應(yīng)堆壓力容器螺栓孔內(nèi)表面螺紋檢測(cè)的需求，在分析目前視頻采集系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了一種多路高幀頻工業(yè)視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。論文主要工作如下：
　　設(shè)計(jì)了視頻采集系統(tǒng)的硬件電路。系統(tǒng)采用6個(gè)CMOS攝像頭實(shí)現(xiàn)螺栓孔內(nèi)360°無死角成像，采用視頻處理SOC芯片HI3516為系統(tǒng)核心處理器，實(shí)現(xiàn)視頻采集和壓縮編碼，利用FPGA實(shí)現(xiàn)多路視頻數(shù)據(jù)的打包并轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)VDS信號(hào)輸出，通過LVDS總線驅(qū)動(dòng)將

3、視頻信號(hào)傳送到數(shù)百米外的接收計(jì)算機(jī)。在接收端設(shè)計(jì)一塊PCI Express卡實(shí)現(xiàn)LVDS信號(hào)的串并轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)解包，在PC機(jī)端實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)顯示、回放等功能。按照系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)具體要求，提出了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案，完成了核心器件的選型，并設(shè)計(jì)了HI3516系統(tǒng)電路、OV9714圖像傳感器電路、發(fā)送端FPGA系統(tǒng)電路、LVDS驅(qū)動(dòng)電路、接收端FPGA系統(tǒng)電路以及系統(tǒng)供電等電路。
　　設(shè)計(jì)了PC端軟件程序。根據(jù)系統(tǒng)軟件需求，完