LabVIEW及MATLAB对USB工业相机控制与采集的实现

【摘要】USB接口具有即插即用和热插拔等特性,在传输速率和价格方面有较高的性价比,因此现今已成为电脑外围设备的一种接口标准,并且广泛地应用于各种电子数码产品当中,在通讯和工业领域也同样有着广阔的应用前景。LabVIEW有着强大的工业测量和控制功能,而MATLAB具有强大的图像处理能力,因此两者在机器视觉和图像处理领域有着十分广泛的应用,在工业自动化领域也占有着十分重要的地位。本文研究LabVIEW以及MATLAB与USB接口相机之间的通信技术。对于现有的接口通信技术进行了分析和比较,并通过对LabVIEW和MATLAB软件平台特性和功能进行了深入的研究,最终设计出了LabVIEW以及MATLAB与USB接口相机的通信程序,并选择Toupcam系列UCMOS05100KPA相机进行实验和性能分析。对于LabVIEW与USB接口设备之间的通信程序设计,主要工作有：1)通过WrapperDLL,Windows消息机制以及用户注册事件的使用使得LabVIEW能够无碍的与Toupcam相机底层驱动进行通信；2)使用调用库函数节点(CLFN),实现了设备初始化和图像采集；3)利用LabVIEW提供的IMAQVision工具包设计通信程序的图像数据实时显示和静态抓取模块。经过调试和测试,该程序能正确高效地完成相机控制和图像采集功能。对于MATLAB与USB接口设备之间的通信程序设计,主要是结合MATLAB中的图像采集工具箱(IMAQToolbox)提供的开发套件,并将相机底层驱动整合进去,开发出一个只支持Toupcam设备的适配器(adaptor),这个适配器能够通过工具箱引擎(Toolboxengine)与相机驱动进行通信,完成相机控制和图像数据的采集功能,并可以将采集到的数据导入MATLAB工作区间便于后续的处理。经测试,这个适配器能正确地完成设计功能。
【作者】徐宇鹏；
【导师】余飞鸿；
【作者基本信息】浙江大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】USB；LabVIEW；MATLAB；工业相机；IMAQVision；CLFN；Adaptor；IMAQToolbox；

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