[发明专利]一种基于Labview的高速图像采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像采集技术，特别涉及一种基于Labview的高速图像采集方法。

背景技术

在工业检测领域，电子检测技术已经逐步取代传统人工检测方法，其中图像处理技术发展尤为迅猛。将计算机的高速性、可靠性和可重复性与图像处理技术相结合进行视觉检测, 具有自动化、非接触、高精度和高速等特点, 可极大提高检测效率。随着工业检测要求的不断提高，图像处理技术的硬件设备也在不断地升级更新。图像采集卡采用PCI-E高速总线接口，相较于PCI总线接口，能大幅提升图像传输以及采集的速率。工业摄像头的分辨率以及帧速也随之发展得到了大幅提高，性能指标也更加稳定、可靠。

LabVIEW是由美国国家仪器（National Instruments）提供的一款图形化编程软件，其结合虚拟仪器技术可以快速开发测试程序，具备良好的工业检测设备接口和涵盖视觉、运动控制、嵌入式开发、总线通讯等强大的功能模块，广泛应用于工业测控领域。

DALSA公司所生产FA-21-1M120-00-R型号的高速摄像头达到1024*1024的分辨率，每秒120帧的高速图像采集帧速，在视觉检测中具有良好的性能，并且提供C++、dotNet函数开发包，利于根据检测要求进行二次开发。但是没有专门针对LabVIEW的程序驱动接口，不能被LabVIEW直接应用，所以需要用户开发与之兼容的驱动程序。

发明内容

本发明是针对现在高速图像采集驱动应用技术跟不上的问题，提出了一种基于Labview的高速图像采集方法，采用DALSA公司提供的Sapera++ LT函数开发包，编写DLL动态链接库由LabVIEW调用，完成对高速摄像头FA-21-1M120-00-R的图像采集以及实时控制。

本发明的技术方案为：一种基于Labview的高速图像采集方法，其特征在于，包括高速摄像头、图像采集卡以及工控机，高速摄像头通过专用的图像采集线缆与图像采集卡连接，图像采集卡装在工控机上，工控机采集包括如下具体步骤：

1） 创建结构体数组allimaq[BUFSIZE]，其中包括*pBuffer指针用于存放图像地址，i_full布尔型变量用于判断是否存取图像，其中宏定义BUFSIZE为需要存放图像的内存数量，初始化整型变量ai,aj=0，其中ai为回调函数的图像存取序号，aj为图像存入内存序号；

2） 配置采集信息：包括连接图像采集卡，选择与图像采集卡连接的高速摄像头，调用外部ccf文件配置高速摄像头各个采集参数；

3） 创建图像缓存空间，判断是否开始采集图像；

4） 开始采集图像，判断allimaq[aj].i_full的状态是否为true，若是，说明新的一帧图像已经采集完毕，可以进行传输操作；同时把allimaq[aj].pBuff中的图像数据输出，使allimaq[aj].i_full为false，并aj++；否则，说明新的图像还未采集到；

5）当停止拍摄时，释放配置图像采集卡、高速摄像头以及所创建的图像数组的内存空间；

6）每次拍摄一帧图像时，程序会自动转入回调函数中，进行图像的存储操作，包括如下步骤：

A：将采集到的图像放入图像缓存中；

B：图像缓存中所存储的图像，传递至allimaq[ai].pBuff中；

C：清除及释放图像缓存；

D：ai++；

7）步骤6）结束后，译生成DLL动态链接库，包括初始化函数（DALSA_Init）、开始拍摄函数（DALSA_Start）、采集图像函数（DALSA_Snap）、停止拍摄函数（DALSA_Stop），使用LabVIEW的Call Library Function Node调用上述DLL动态链接库的函数，完成对高速摄像头的图像采集及控制，具体步骤包括如下：

Ⅰ）调用DALSA_Init函数，初始化高速摄像头、图像采集卡，创建一维图像数组，数组长度为1048576，创建图像缓存；

Ⅱ）调用DALSA_Start函数，开始进入拍摄状态；

Ⅲ）调用DALSA_Snap采集图像函数，将输出的一维图像数组转换为二维图像数组，转换后的二维图像数组大小为1024*1024，通过LabVIEW的Vision模块的IMAQ ArrayToImage.vi将二维图像数组以图像形式显示；

Ⅳ）调用DALSA_Stop函数，停止拍摄，清理释放所占用的内存空间。