[发明专利]基于FPGA的结构光投影和图像采集的同步系统

摘要

本发明公开一种基于FPGA的结构光投影和图像采集的同步系统及其实现方法，通过同步积分模块输出结构光光栅条纹视频给视频转换模块，视频转换模块输送视频给投影机，投影机在输出延时值之前输出相机外同步积分信号，经同步积分模块传递给相机，使相机与投影机同步工作。本发明通过CPU和同步积分模块，从电路系统上直接传送投影机需投射的系列条纹，并精准控制相机的采集触发，以清晰采集由投影机投影的每幅系列条纹图纹。系统不需要投影机重复投影每组系列条纹，也不需要降低每组系列条纹图的投射的频率，使得设计的电路能以投影仪的最高投射频率（或速度）来采集系列条纹图像。

主权项

1.一种基于FPGA的结构光投影和图像采集的同步系统，其特征在于，包括FPGA主控电路板、相机、投影机、转盘和PC端，所述PC端与相机和FPGA主控电路板电连接，所述FPGA主控电路板与相机、投影机和转盘电连接；所述FPGA主控电路板包括FPGA芯片和视频转换模块，所述FPGA芯片上设有CPU、同步积分模块，所述同步积分模块同时与相机和视频转换模块电连接；所述视频转换模块与投影机电连接；所述同步积分模块输出结构光光栅条纹视频给视频转换模块，所述视频转换模块输送视频信号给投影机，投影机在输出延时值之前输出相机外同步积分信号，经同步积分模块传递给相机，使相机与投影机同步工作；所述投影机输出的延时值为定值；所述FPGA主控电路板还包括SRAM存储模块、电机驱动模块和电源模块；所述SRAM存储模块、视频转换模块、电机驱动模块和电源模块都与FPGA芯片电连接，所述电机驱动模块与转盘电连接；所述FPGA芯片上还设有SRAM切换模块和FLASH存储模块，所述SRAM切换模块与SRAM存储模块进行数据交互；所述电机驱动模块与同步积分模块电连接，所述相机和投影机工作的同时，CPU控制电机驱动模块对转盘分时或实时控制转盘的的角度、速度和方向；通过CPU和同步积分模块，从电路系统上直接传送投影机需投射的系列条纹，并精准控制相机的采集触发，以清晰采集由投影机投影的每幅系列条纹图纹；所述SRAM切换模块在非图像接收的时候设定为输出显示功能，不影响CPU的工作时间占用；所述投影机投射的系列条纹采用变换式相位三角波或弦波。