浅议金属分选机系统中的图像采集控制

2021-01-23

  据悉,金属分选机的视觉单元核心是DSP,主要包括DSP芯片、CCD摄像机及光电开关等。DSP芯片选用T公司的TMS320DM642处理器(简称为DM642)。

  DM642有丰富的外设接口8,根据图像采集处理与控制需要,系统主要利用了视频口、通用L0口及串口等。外接CCD摄像机型号为PanasonicWVGP470,分辨率为720像素×576像素。

  CCD摄像机的输出为PAL制式视频数据,通过TVPS5150解码芯片转换为8位的TU-RBT656格式的数字视频数据,经视频口ⅤPl输入的视频数据通过直接读取存储器EDMA存储到同步存储器SDRAM中,后续可直接提取SDRAM中的图像数据进行判别处理,同时SDRAM中的图像数据通过视频口ⅤP0,经SAA712IH视频编码电路后在显示器显示。

  金属分选机中DSP芯片上的存储器分为一级高速缓存(L1)和二级高速缓存(L2),其中LI高速程序缓存和LI高速数据缓存的容量均为16K×8位,L2高速缓冲容量为256K×8位,但对存储图像数据是不够的。因此需要通过EMIFA接口进行存储空间扩展,本设计根据需要扩展了2块SDRAM来存放图像数据。存储在SDRAM中的图像数据以25帧/s的速率更新,实时检测时,若对每个帧图像或者间隔数帧的序列图像进行处理分析,不但数据处理量相当大,给系统带来相当大的负荷,而且由于需要进行物料标示和定位,增加了金属分选机后续分选的难度。因此系统采用了光电开关触发采集的方式,即当水平输送带上的物料通过光电检测区域时,光电开关1将产生一个外部触发信号给DM642,使DM642“冻结”SDRAM中的当前帧图像数据以进行分选处理。因此对输送的每排物料,DM642只要控制采集一张图像,并在触发的光电开关附近进行整行局部截取就可得到关键图像,处理后得到判别结果,从而减少了系统的负荷,增加了处理的效率。

  DM642共有16个通用LO口,输入/输出电压为3.3V,可以通过编程设置引脚的输入/输出方向。GP4~GP7引脚和外部中断EXRINT4~EXTINT7复用,可通过设置中断使能寄存器相应位来使能中断,供判别处理触发信号的接入使用。由于DM642的GPIO的输入/输出电压为3.3V,此处金属分选机使用光耦开关来实现12V到3.3V电压转变。

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