环球电气之家-午夜精彩视频-中国专业电气电子产品行业服务网站！

　　測量系統經常要用到攝像機和其它傳感器，兩者間需要同步。本例描述了一個航空攝影系統，它有一臺攝像機，包括CCD（電荷耦合器件）圖像傳感器、一個慣性測量單元，以及一個GPS（全球定位系統）單元。合成的電路提供觸發信號，將測量同步在最佳速率上。GPS提供有關空間位置的信息，慣性測量單元提供有關空間方位的信息。該單元包括一個陀螺儀、一個磁力計，以及一個加速度計，提供對一個三軸矢量的角度與加速度測量。

　　圖1表示了一個獲取航空照片的系統。它包括：四個Atmel區域掃描CCD圖像模塊，一個線性圖像傳感器模塊，兩個Dalsa PCI（外設部件互連）幀捕捉卡，測量單元，一個時鐘調節電路，以及一只微控制器。在開發期間，用一臺Tektronix公司的數字示波器查看觸發信號。

　　用于同步傳感器的觸發信號是這個測量系統的關鍵。時鐘調節電路向幀捕捉卡發送一個外部觸發脈沖，為系統產生觸發信號。含有圖像傳感器的視頻模塊從幀捕捉卡接收觸發信號。每個幀捕捉卡捕獲一幅圖像，將其存儲在板上的存儲器中，然后再捕捉下一幅圖像。

　　外部的觸發脈沖亦控制傳感器、GPS和慣性測量單元。圖2表示在臺灣云林縣麥寮鄉上空7000英尺處的一張照片，它使用外部觸發電路，完成線性傳感器與測量單元的驅動與組合。

　　電路必須改變外部觸發時鐘的頻率，才能獲得最佳的幀率。線性圖像傳感器模塊中的CCD傳感器有12288個像素，每個像素的大小為5mm×5mm，產生的圖像約為500線/幀。CCD圖像傳感器的最大輸出速率為320M像素/秒。圖像數據通過一個Camera Link接口發送給幀捕捉卡，后者通過PCI總線將圖像發送給一臺PC。

　　時鐘調節電路產生外部觸發時鐘脈沖。電路采用了一只Altera公司的CPLD（復雜可編程邏輯器件），用Altera的開發軟件仿真觸發信號，以及設計電路。時鐘調節電路可為系統提供多達15種觸發信號頻率。

　　系統的Atmel微控制器帶有256字節RAM和用于程序存儲的8k字節可編程閃存。微控制器通過一個RS-232接口與PC通信，該接口也可以用于接收指令，以及報告自己當前的狀態。這種握手過程包括生成觸發信號的解碼與編碼參數。微控制器還向數字時序調節電路發送指令；這些指令可改變外部觸發器的脈沖頻率。

　　可以用15種觸發頻率來調節CCD圖像模塊的幀速率。外部觸發信號亦用于觸發測量單元，記錄和存儲空間參數。圖3給出了尋找最佳觸發頻率的算法。幀速率與觸發頻率成正比。

　　慣性測量單元是系統中的一個關鍵傳感器，在它與幀捕捉卡之間必須有直接的關聯。如果外部觸發頻率為1 kHz，則兩個幀捕捉卡中，每個都捕捉1000幀/秒，單元采樣速率為1k采樣/秒。航空攝影的實驗結果表明，該系統成功地同步了所有的傳感器。