LabVIEW及MATLAB對(duì)USB工業(yè)相機(jī)控制與采集的實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:LabVIEW及MATLAB對(duì)USB工業(yè)相機(jī)控制與采集的實(shí)現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:USB接口具有即插即用和熱插拔等特性,在傳輸速率和價(jià)格方面有較高的性價(jià)比,因此現(xiàn)今已成為電腦外圍設(shè)備的一種接口標(biāo)準(zhǔn),并且廣泛地應(yīng)用于各種電子數(shù)碼產(chǎn)品當(dāng)中,在通訊和工業(yè)領(lǐng)域也同樣有著廣闊的應(yīng)用前景。 LabVIEW有著強(qiáng)大的工業(yè)測(cè)量和控制功能,而MATLAB具有強(qiáng)大的圖像處理能力,因此兩者在機(jī)器視覺(jué)和圖像處理領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用,在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域也占有著十分重要的地位。 本文研究LabVIEW以及MATLAB與USB接口相機(jī)之間的通信技術(shù)。對(duì)于現(xiàn)有的接口通信技術(shù)進(jìn)行了分析和比較,并通過(guò)對(duì)LabVIEW和MATLAB軟件平臺(tái)特性和功能進(jìn)行了深入的研究,最終設(shè)計(jì)出了LabVIEW以及MATLAB與USB接口相機(jī)的通信程序,并選擇Toupcam系列UCMOS05100KPA相機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和性能分析。 對(duì)于LabVIEW與USB接口設(shè)備之間的通信程序設(shè)計(jì),主要工作有:1)通過(guò)Wrapper DLL, Windows消息機(jī)制以及用戶注冊(cè)事件的使用使得LabVIEW能夠無(wú)礙的與Toupcam相機(jī)底層驅(qū)動(dòng)進(jìn)行通信;2)使用調(diào)用庫(kù)函數(shù)節(jié)點(diǎn)(CLFN),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備初始化和圖像采集;3)利用LabVIEW提供的IMAQ Vision工具包設(shè)計(jì)通信程序的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示和靜態(tài)抓取模塊。經(jīng)過(guò)調(diào)試和測(cè)試,該程序能正確高效地完成相機(jī)控制和圖像采集功能。 對(duì)于MATLAB與USB接口設(shè)備之間的通信程序設(shè)計(jì),主要是結(jié)合MATLAB中的圖像采集工具箱(IMAQ Toolbox)提供的開(kāi)發(fā)套件,并將相機(jī)底層驅(qū)動(dòng)整合進(jìn)去,開(kāi)發(fā)出一個(gè)只支持Toupcam設(shè)備的適配器(adaptor),這個(gè)適配器能夠通過(guò)工具箱引擎(Toolbox engine)與相機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行通信,完成相機(jī)控制和圖像數(shù)據(jù)的采集功能,并可以將采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB工作區(qū)間便于后續(xù)的處理。經(jīng)測(cè)試,這個(gè)適配器能正確地完成設(shè)計(jì)功能。
【關(guān)鍵詞】:USB LabVIEW MATLAB 工業(yè)相機(jī) IMAQ Vision CLFN Adaptor IMAQ Toolbox
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TP334.7
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-21
- 1.1 課題研究背景11-13
- 1.2 課題研究現(xiàn)狀13-19
- 1.2.1 USB接口發(fā)展現(xiàn)狀13-14
- 1.2.2 LabVIEW與USB接口技術(shù)研究現(xiàn)狀14-17
- 1.2.3 MATLAB與USB接口技術(shù)研究現(xiàn)狀17-19
- 1.3 課題研究目標(biāo)19
- 1.4 課題研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)19-21
- 第2章 USB基本結(jié)構(gòu)及特性21-29
- 2.1 USB體系結(jié)構(gòu)21-23
- 2.1.1 USB的層次結(jié)構(gòu)21-22
- 2.1.2 USB總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)22-23
- 2.1.3 USB系統(tǒng)的組成23
- 2.2 USB通信23-26
- 2.2.1 USB通信模型23-24
- 2.2.2 USB數(shù)據(jù)的傳輸類型24-26
- 2.3 USB設(shè)備描述符及其設(shè)備請(qǐng)求26-27
- 2.3.1 USB設(shè)備描述符26-27
- 2.3.2 USB設(shè)備請(qǐng)求和枚舉27
- 2.4 數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)和恢復(fù)27-29
- 第3章 LABVIEW與USB2.0&3.0接口技術(shù)的研究29-53
- 3.1 LABVIEW概述29-34
- 3.1.1 LabVIEW簡(jiǎn)介29
- 3.1.2 LabVIEW軟件的特點(diǎn)29-30
- 3.1.3 LabVIEW的開(kāi)發(fā)環(huán)境30-33
- 3.1.4 LabVIEW數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)類型33-34
- 3.2 LABVIEW與硬件的連接34-41
- 3.2.1 IMAQ Vision圖像處理軟件包34-37
- 3.2.2 CLFN37-41
- 3.3 LABVIEW與USB接口技術(shù)的實(shí)現(xiàn)41-46
- 3.3.1 Wrapper DLL41-43
- 3.3.2 Windows消息機(jī)制43-44
- 3.3.3 用戶事件44-46
- 3.4 LABVIEW與USB工業(yè)相機(jī)通信程序設(shè)計(jì)46-53
- 3.4.1 圖像數(shù)據(jù)采集46-49
- 3.4.2 視頻圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示49-50
- 3.4.3 靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)抓取50-51
- 3.4.4 程序前面板設(shè)計(jì)51-53
- 第4章 MATLAB與USB2.0&3.0接口技術(shù)的研究53-65
- 4.1 MATLAB簡(jiǎn)介53-54
- 4.2 IMAQ TOOLBOX簡(jiǎn)介54
- 4.3 MATLAB與USB接口技術(shù)的實(shí)現(xiàn)54-65
- 4.3.1 適配器(Adaptor)概述55-56
- 4.3.2 創(chuàng)建適配器56-59
- 4.3.3 定義適配器類59
- 4.3.4 采集圖像數(shù)據(jù)59-62
- 4.3.5 指定設(shè)備特定的屬性62-65
- 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析65-70
- 5.1 LABVIEW程序?qū)嶒?yàn)65-67
- 5.1.1 LabVIEW程序運(yùn)行結(jié)果65-66
- 5.1.2 性能分析與比較66-67
- 5.2 MATLAB程序?qū)嶒?yàn)67-70
- 第6章 總結(jié)與展望70-72
- 參考文獻(xiàn)72-75
- 碩士在讀期間所取得的科研成果75
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:LabVIEW及MATLAB對(duì)USB工業(yè)相機(jī)控制與采集的實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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