基于网络技术的CCD图像采集系统研究(2)

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    系统在准值阶段时，首先，系统上电后，通过软件的信息交互对CCD进行操作。一方面按照要求设置CCD的各种状态参数；另一方面检测CCD的工作状态(加电等)是否完好。外触发信号到来后，CCD曝光采集图像，图像保存在帧存储器中，当接收到网络调用指令后，CCD通过网络上传所采集的图像。其次，准值FEP接收到图像后计算应加给步进电机的脉冲数，并把这个脉冲数传给PLC。再次，位置调节控制单元采用PLC作为中央处理中心，由PLC给出事先经过计算的脉冲信号和方向信号，经脉冲分配器以及细分电路产生步进电机工作所需的各相脉冲信号，再通过光电耦合器和功率驱动电路对信号进行放大，产生电机所需的激励电压并驱动电机工作。最后，步进电机到达预设的位置后，通过安装在电机上的轴角编码器来反馈电机运行的数据及电机的位置，并上报给现场控制中心，如果达到正确的位置，则停止动作，如果位置不正确，则重复计算脉冲再命令步进电机运动。如图3所示。

    准值完成后(打靶时对图像的采集、监视过程是上述准值过程的第一步过程)将图像保存到现场控制中心，等待主控系统的调用。

4 采用网络CCD的优点
    首先，图像包含的数据量非常大，在短时间内传输多帧图像会出现网络堵塞现象，造成图像的丢失或传输错误，降低系统的可靠性，而该设计方案能有效避免这种现象；其次，该系统采用三层网络设计，控制底层设备很多，位于网络的较高层可靠性越高，也能降低网络传输的负担；再次，系统要求简化设计，通过一个光纤收发器连接到现场交换机，成为现场以太网络上1个结点，还可以减小由于系统的电磁干扰，避免影响图像的质量；最后，采集的数据可以直接通过光纤网传输给主控计算机，而不用通过FEP控制FEP，需要图像时可以下指令给网络CCD。故将网络CCD作为一个智能终端，可以提高系统的可靠性和实时性。

    激光参数测量系统基于网络架构的设计对网络CCD要求有所提高，根据系统三层网络架构，所选CCD必须具有网络接口。远场CCD和监漂CCD采用北京微视公司的SG680DAM，近场CCD采用日本JAl公司的TM一2040GE，科学级CCD采用重庆港宇SGl024。

5 结 语
    在试验过程中，网络CCD通过1 000 MHz交换机连接到以太网，如果采用100 MHz交换机，将无法识别CCD。CCD图像采集系统采用基于网络架构的设计方法，将网络CCD作为一个智能终端与以太网连接，独立完成图像的采集和处理，这样，就使得控制系统具有灵活性，能减轻控制FEP的负载，提高系统的可靠性与可维护性。