基於創龍TMS320C665x平臺GigE工業相機影象採集案例實操筆記
基於創龍TMS320C665x平臺GigE工業相機影象採集案例實操筆記
- 開發平臺：創龍TL665x-EasyEVM；
- 基於TI KeyStone C66x多核定點/浮點DSP TMS320C665x，單核TMS320C6655和雙核TMS320C6657管腳pin to pin相容，同等頻率下具有四倍於C64x+器件的乘累加能力；
- 主頻1.0/1.25GHz，每核運算能力可高達40GMACS和20GFLOPS，包含2個Viterbi協處理器和1個Turbo協處理解碼器，每核心32KByte L1P、32KByte L1D、1MByte L2，1MByte多核共享記憶體，8192個多用途硬體佇列，支援DMA傳輸；
- 支援PCIe、SRIO、HyperLink、uPP、EMIF16、千兆網口等多種高速介面，同時支援I2C、SPI、UART、McBSP等常見介面；
- 連線穩定可靠，80mm*58mm，體積極小的C66x核心板，採用工業級高速B2B聯結器，關鍵大資料介面使用高速聯結器，保證訊號完整性；
- 開發環境：CCSv5.5；
- DSP系統：SYS/BIOS6.37.5.35；
- 網路協議棧：NDK 2.21.2.23；
- GigE相機：Balser acA640-120gm；
- 採集幀率：30fps。
2.創龍TMS320C665x平臺GigE Vision
千兆網（GigE）是目前工業數字相機中發展最快的介面，同時也是可普遍應用的數字介面，幾乎可全面取代模擬裝置的相機介面。千兆網在寬頻、線材長度、多相機功能方面有較大的技術靈活性，是傳輸速率高達108MB/秒、長度為100米線材的最佳選擇。此外，其簡化了多相機系統的設定。
創龍TMS320C665x平臺GigE Vision是一種基於千兆乙太網通訊協議開發的相機介面標準。在工業機器視覺產品的應用中，創龍TMS320C665x平臺GigE Vision允許使用者在很長距離上用廉價的標準線纜進行快速影象傳輸。它還能在不同廠商的軟、硬體之間輕鬆實現互操作。
創龍TMS320C665x平臺GigE Vision與標準千兆乙太網，在硬體架構上基本完全一樣（對網絡卡的要求有微小區別），只是在底層的驅動軟體上有所區別。他主要解決標準千兆網的兩個問題：其一，資料包小而導致的傳輸效率低。標準千兆網的資料包為1440位元組，而GigE Vision採用所謂的“Jumbo packet”，其最大資料包可達16224位元組。其二CPU佔用率過高。標準千兆網採用TCP/IP協議，在部分使用DMA控制以提高傳輸效率的情況下，可做到82MB/s時CPU佔用率15%。GigE Vision驅動採用的是UDP/IP協議，採用完全的DMA控制，大大降低了CPU的佔用率，在同等配置情況下可做到108MB/s時CPU佔用率為2%。
千兆網視覺標準GigE Vision包含下面四種技術內容：
- The Gig Vision™ Control Protocol（GVCP），執行在UDP IPv4協議上，定義瞭如何控制和配置如攝像頭等相容裝置，定義流通道，並且提供攝像頭髮送影象，傳輸資料到計算機的機制；
- The Gig Vision™ Stream Protocol（GVSP），定義資料型別並且詳細描述影象如何通過千兆網傳輸；
- The Gig Device Discovery Mechanism（GDDM），定義工業攝像頭或者其他相容裝置如何獲取IP地址；
- 基於GenICam™標準的XML描述檔案，提供等效於計算機可以讀取的資料表文件，實現工業攝像頭控制和影象流獲取。
- 基本配置：
- RTSC配置：
- SYS/BIOS配置：
- NDK配置：
- 開發板的IP地址配置成固定的IP地址，具體配置如下：
- DHCP SERVER詳細配置如圖所示：相機IP地址可以從192.160.1.203開始到192.160.1.213；
- 系統記憶體配置：設計中使用SystemHeap空間作為影象接收的緩衝區，記憶體的對映區域為片外的DDR3，總大小為16MB；
創龍TMS320C665x平臺GigE相機採集影象主要包括三個步驟，首先給相機分配IP地址，然後配置相機引數並啟動相機影象傳輸，最後接收並解析影象資料。程式結構如下圖所示：
相機的初始化和配置流程如下圖所示：
影象接收採用兩個緩衝區Ping-Pong操作的方式，採用該方式有兩個比較明顯的優勢，其一在應用過程中，可以輪流操作緩衝區，其二UDP為非可靠性傳輸，不能保證資料包能順序到達，採用此方式可以接收幀間交叉傳輸的資料包。設計中還增加了壞幀處理機制，如果壞幀（錯誤幀或者接收速率不夠導致）增大到一定的數量，清空接收快取區重新接收影象。流程如下圖所示：
按程式載入步驟載入GigeCapture.out檔案，該檔案存在在光碟的"Demo\SYSBIOS\Binary"目錄下，點選 按鈕，讓程式執行，此時Console列印如下資訊。
開啟影象分析軟體"Tools ->Image Analyzer"，如下圖。
下圖為CCS影象監視埠配置圖，用於配置影象顯示的一些特性，開始地址設定為g_frameCapture[0].frameData。配置完成後切換到Image視窗，右鍵單擊影象區域，選擇refresh，CCS自動從處理器的指定記憶體載入影象到Image視窗。
此時需要仔細調節相機的對焦，調好後，採集圖片如下。
