焊接过程电参数及熔池图像的采集分析及网络传输(4)
图3.1.3 采集流程图
3.1.3 数据采集面板设计
采集前面板如图3.1.4所示。图中报警电流峰值设置为500A，当电流大于500A时则报警；数据存储编号设置每次电参数的采集存储序号；图片存储文件夹设置参数和图像同步采集时的图像存储路径。在采集前需设置采样频率，一次采样个数，通道数，起始通道，触发方式，采集模式等参数。在实验中一般采用中断触发，一次采样数为2500，起始通道为0，通道数2，采用循环方式采集。
图3.1.4 采集模块前面板
3.2 图像信息采集设计
图像采集系统采用LabVIEW软件、滤光片、工业CCD以及大恒DH-CG400图像采集卡，在LabVIEW中调用ActiveX的方式驱动采集卡来实现熔池图像采集。
3.2.1图像采集原理
ActiveX是Microsoft提出的一组使用COM（Component Object Model，部件对象模型）使得软件部件在网络环境中进行交互的技术集。它与具体的编程语言无关。
在LabVIEW功能模版中含有ActiveX子模版，如图3.2.2所示。子模版中包含用作与ActiveX服务器相连的自动化节点函数，包括打开自动化（Automation Open）、关闭自动化（Automation Close）、方法节点（Invoke Node）、属性节点（Property Node）等。具备这些函数，就可以实现所需的任何功能，并在LabVIEW中使用ActiveX。
Automation编程的流程如图3.2.1所示。
图3.2.1 Automation编程流程
3.2.2图像采集模块设计
使用控件进行图像采集时，首先使用打开自动化获取cgcard控件的引用句柄，即可调用其属性节点和和方法节点。然后，调用属性节点并设置各种属性参数，使用方法节点调用cgcard控件定义的各种方法，对图像卡进行操作。图像采集流程如图3.2.4所示：
图3.2.2 图像采集流程
调用Begin方法，初始化设备，获得其设备句柄，分配相应资源。
调用属性节点Property，设置视频采集窗口、源路、制式、数据格式等属性。调用SetInputWindow和SetOutputWindow方法，设置视频采集输入窗口和图像显示窗口的起始位置以及大小。调用GetStaticMemSize，获取静态内存大小。默认值为1000页，即4000KB。若要重新分配静态内存，则使用SetStaticMemSize方法。
调用SnapShot采集图像，一次采集结束后，调用Transform将静态内存中的图像拷贝到控件内部缓冲区，使用Draw方法在控件客户区显示采集图像。利用队列技术并调用SaveBMP方法将采集的图像存入文件夹。
具体程序如图3.2.3所示。
图3.2.3图像采集程序框图
3.2.3图像采集面板设计
图3.2.4所示为程图像采集前界面。在采集前需设置设置视频采集窗口、源路、制式、数据格式等属性。每次采集一张图像，采用循环方式采集，采样间隔约为62ms，即每秒16幅。
图3.2.4 图像采集界面
3.3 同步采集模块设计
3.3.1同步采集原理与设计
LabVIEW以数据流机制控制VI执行。数据流机制的主要特点是数据从属，即仅当一个节点接收到所有必需的输入数据时，节点才可以执行，当节点执行完毕，数据流出节点。没有数据从属关系的节点无一定先后顺序，可以并行执行。
为了实现多个并行任务的同步和通信，LabVIEW提供了一系列同步技术，包括通知(Notification)技术、队列(Queue)技术、信号量(Semaphore)技术、集合点(Rendezvous)技术及事件发生(Occurrence)技术等。其中队列技术使用先进先出的队列结构，可以将一个有序的消息（或数据）从一个应用程序中传递到另一个与之相独立的并行运行的应用程序中，从而保证有序的数据传递，避免竞争或冲突；信号量技术用于限制同时访问一个被保护的共享资源的任务数目，协调各并行执行模块对共享资源的操作。集合点技术可使若干可执行模块同步执行。