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                          淺議金屬分選機系統中的圖像采集控制

                          2021-01-23

                            據悉,金屬分選機的視覺單元核心是DSP,主要包括DSP芯片、CCD攝像機及光電開關等。DSP芯片選用T公司的TMS320DM642處理器(簡稱為DM642)。

                            DM642有豐富的外設接口8,根據圖像采集處理與控制需要,系統主要利用了視頻口、通用L0口及串口等。外接CCD攝像機型號為PanasonicWVGP470,分辨率為720像素×576像素。

                            CCD攝像機的輸出為PAL制式視頻數據,通過TVPS5150解碼芯片轉換為8位的TU-RBT656格式的數字視頻數據,經視頻口ⅤPl輸入的視頻數據通過直接讀取存儲器EDMA存儲到同步存儲器SDRAM中,后續可直接提取SDRAM中的圖像數據進行判別處理,同時SDRAM中的圖像數據通過視頻口ⅤP0,經SAA712IH視頻編碼電路后在顯示器顯示。

                            金屬分選機中DSP芯片上的存儲器分為一級高速緩存(L1)和二級高速緩存(L2),其中LI高速程序緩存和LI高速數據緩存的容量均為16K×8位,L2高速緩沖容量為256K×8位,但對存儲圖像數據是不夠的。因此需要通過EMIFA接口進行存儲空間擴展,本設計根據需要擴展了2塊SDRAM來存放圖像數據。存儲在SDRAM中的圖像數據以25幀/s的速率更新,實時檢測時,若對每個幀圖像或者間隔數幀的序列圖像進行處理分析,不但數據處理量相當大,給系統帶來相當大的負荷,而且由于需要進行物料標示和定位,增加了金屬分選機后續分選的難度。因此系統采用了光電開關觸發采集的方式,即當水平輸送帶上的物料通過光電檢測區域時,光電開關1將產生一個外部觸發信號給DM642,使DM642“凍結”SDRAM中的當前幀圖像數據以進行分選處理。因此對輸送的每排物料,DM642只要控制采集一張圖像,并在觸發的光電開關附近進行整行局部截取就可得到關鍵圖像,處理后得到判別結果,從而減少了系統的負荷,增加了處理的效率。

                            DM642共有16個通用LO口,輸入/輸出電壓為3.3V,可以通過編程設置引腳的輸入/輸出方向。GP4~GP7引腳和外部中斷EXRINT4~EXTINT7復用,可通過設置中斷使能寄存器相應位來使能中斷,供判別處理觸發信號的接入使用。由于DM642的GPIO的輸入/輸出電壓為3.3V,此處金屬分選機使用光耦開關來實現12V到3.3V電壓轉變。

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