专利名称：一种嵌入式便携金相组织采集显示系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种金相显微组织嵌入式图像采集技术，具体是指一种基于ARM(高级精简指令集计算机)+WINCE (微软嵌入式实时操作系统)的嵌入式便携金相组织采集显示系统。本发明还涉及采用上述系统的金相组织采集显示方法。
背景技术：
随着数字信号处理技术的迅速发展，图像处理技术的需求与日俱增，在工程领域、 工业生产、军事、医学以及科学研究中的应用日益普遍。近年来，在金属材料科学领域，为了满足国内外市场的需求，高像素、图像清晰的数字显微图像采集系统应运而生，由它获取的数字图像可以在显示屏上进行观察并可以随时记录。目前，金相显微视觉系统绝大多数是由显微镜本体、CCD摄像头、图像采集卡、计算机等四大部件组成，通过CCD摄像头将金相组织转换成图像信号，传送给专用的图像处理单元，转变成数字化信号，最后传输到计算机上，从而实现金相组织的采集和显示。这样的图像采集系统成本较高，功耗大，而且体积上也有一定的限制，不方便移动。传统的金属处理是将样品切割后，再经过抛磨而后放置在显微镜下以检查金属缺陷。但在机械制造、锅炉及压力容器的制造及检验、石油化工、铁路、造船、电力设备、大型模具、安全检测、质量监督和理化试验室等领域，对设备正在应用中的大型金属工件进行金属缺陷检查时，为了保证工件的完整性，往往不能采用切割取样的方法，只能直接在工件上抛磨、检视，即对金属进行现场金相检查，现场实现金相组织采集、显示并进行研究分析。此时，传统的金相显微视觉系统显然不能满足要求。经对现有技术文献的检索发现，“金相组织数字化数据采集系统”(陈岳林，汪杰君，许廷丽.光学精密工程，2005. 13)是由金相显微镜、CXD摄像机、图像采集卡和计算机及显示终端组成，虽然该图像采集系统能够实现高速可靠的金相组织采集，但其体积大，不能灵活携带。另经检索发现，中国专利申请号为200810048425. 4，名称为一种基于ARM的便携式图像实时采集和显示终端，该申请案采用嵌入式Linux技术，利用Linux内核的相应编程接口函数编写图像采集程序，实现图像的实时显示。但由于受到嵌入式Linux占用内存大，尚没有很好的用户图形界面的限制，系统的开发和维护难度大，难以输出人性化的人机界面。同时，该系统只能实现宏观图像的采集，不能实现金相组织微观图像的采集。检索结果表明，目前还没有以32位ARM嵌入式处理器作为信息处理核心，WINCE作为嵌入式实时操作系统的便携金相组织采集和显示系统相关技术成果；利用模块化、可移植的设计方法，实现便携式金相显微组织的采集和显示系统，还属于空白
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，该系统以32位ARM嵌入式微处理器为核心，将WINCE嵌入式实时操作系统移植到金相组织显微图像的采集和显示系统中，结合传感器技术、图像处理技术、计算机通信技术， 通过对程序各个任务的合理分配，使系统能快速有效地获取清晰的金相组织显微图像，性能稳定、体积小、便携、成本低，具有较高的实际应用价值。上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现
一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，包括图像采集模块、ARM嵌入式处理器、人机交互模块、数据存储模块，所述的ARM嵌入式处理器分别与所述的图像采集模块、人机交互模块和数据存储模块相互连接，系统结构由硬件层、操作系统层和应用层组成。所述图像采集模块由便携式金相显微镜、图像采集器适配器、CXD图像传感器和 A/D转换模块依次连接组成，所述便携式金相显微镜采集材料试样的光信号，所述A/D转换模块的输出端与ARM嵌入式处理器相连接；
所述人机交互模块由IXD显示模块、触摸屏模块和ARM嵌入式处理器相互连接而成；所述IXD显示模块和触摸屏模块分别与ARM嵌入式处理器相连接；
所述数据存储模块包括SDRAM、Nand Flash和SD卡(安全数码卡)；所述SDRAM、Nand Flash和SD卡分别与ARM嵌入式处理器相连接。在上述基础上，本发明还可以做进一步的改进
所述ARM嵌入式处理器还连接有无线传输模块，实现图像数据无线传输功能。所述ARM嵌入式处理器的型号是32位RISC嵌入式微处理器S3C2440 包括 SDRAM控制器和外部存储器接口、SD卡接口、IXD控制器、4线电阻式触摸屏接口和8通道 10位ADC (模拟/数字转换器);利用ARM核内运行的WINCE操作系统对ARM进行控制和管理，包括进程控制和文件系统的管理。所述CXD图像传感器将便携式金相显微镜经图像采集器适配器传输过来的的金相组织图像信号进行并行信号暂存和相位放大处理，输出模拟图像信号，再输入到A/D转换模块中；
所述的A/D转换模块中视频转换芯片为极低功耗视频解码器TVP5151M，A/D转换模块将同步信号分离、色度/亮度信号分离，转换成以二进制的数字信号，采取8位方式输出，输出的数字信号流直接输入到ARM嵌入式处理器的图像数据采集单元中；所述A/D转换模块与ARM嵌入式处理器的接口包括三部分SCCB (Serial Camera Control Bus，串行摄像机控制总线)接口、控制接口和数据输出接口。所述SCCB接口是ARM嵌入式处理器向TVP515IM传输内部寄存器初始化参数的通道，此时图像采集模块只能作为从设备，ARM嵌入式处理器作为主设备，主设备对从设备进行读写操作；
所述控制接口为图像采集模块和ARM嵌入式处理器之间传输控制信号的通道， TVP5151M内部产生三个时钟信号输入到ARM中，用于对图像进行控制；
所述数据输出接口是8位YCbCr或RGB格式图像数据向ARM传输的通道，S3C2440嵌入式处理器的CAMIF(Camera Interface，摄像机接口)口支持8位4 :2 :2 的 ITU-R BT 601/656 信号，TVP5151M的数据接口 DATAW:7]与CAMIF的数据接口 CAMDATAW:7]相连接。所述IXD显示模块与S3C2440嵌入式处理器内部的IXD控制器相连接，通过驱动程序，LCD控制器将定位于系统存储器的显示缓冲区的LCD图像数据传送到外部LCD控制
ο所述触摸屏模块为4线电阻式触摸屏，它与S3C2440嵌入式处理器内部的A/D扩展触摸屏接口相连接。本发明在软件上以Windows CE嵌入式实时操作系统驱动程序框架为基础，根据各单元接口和硬件设计而成。系统核心架构包括三层硬件层、操作系统层和应用层。IXD显示模块、触摸屏模块采用本机设备驱动程序设计；图像采集模块采用流接口驱动程序设计， 定制的流接口函数直接调用与硬件设备相关的处理函数，省去了层与层之间的调用和信息传递，提高了图像采集处理过程的实时性。其中，视频转换芯片TVP5151M的的驱动程序被编译成动态链接库camera, dll文件，而且还提供了所有的功能接口函数，由设备管理器加载、调用、提供电源和I/O管理，内核为驱动程序提供中断服务，应用程序通过系统的API调用驱动程序的流接口函数发送命令，从而实现WINCE操作系统对视频转换芯片TVP5151M的动态管理。本发明的第二个目的，就是提供采用上述嵌入式便携金相组织采集显示系统的金相组织采集显示方法，包括以下步骤
第一步，系统开机，系统参数初始化。启动过程中，系统调用MitDisplayO函数在 Eboot阶段初始化LCD和触摸屏；图像采集驱动程序被设备管理器加载时自动调用图像采集初始化函数，进行以下操作使用函数VirtualAllocO和VitualCopyO为硬件设备寄存器分配虚拟地址空间、初始化图像采集设备TVP5151M、初始化中断服务线程；
第二步，连接1/0控制，查询图像信息后设定传输模式，根据获取的设备信息和图像信息调用API函数决定是否捕获；应用程序通过系统激活1/0控制函数CIS_I0C，向驱动程序传递包括读写和参数设置在内的设备控制命令，控制命令以1/0控制代码(IOCTL)的形式发送给驱动程序；
图像捕获开始命令的1/0控制程序为
#define I0CTL_CAM_C0NT CTL_C0DE(FILE_DEVICE_VIDE0 ， 4 ， METHOD _NEITHER ， FILE_ANY_ACCESS)
当驱动接收到应用程序发送的使能并初始化摄像头的控制代码I0CTL_CAM_C0NT， 就执行流接口函数CIS_I0C中对应的程序段 Case I0CTL_CAM_C0NT
RETAILMSG(1, (TEXT("CAMERA:I0CTL_CAM_C0NT\r\n")))； //DisplayEnable = 1，摄像机使能
s2440 INT ->INTMSK &= BIT_CAM ；// 打开 CAMIF 接口中断掩码
s2440INT->INTSUBMSK &= (BIT_SUB_CAM_P | BIT_SUB_CAM_C) ；//打开 DMA_C 和DMA_P通道的中断掩码
Camif_Capture (CAPTURE_0N, CAPTURE_0N) ； // 打开全局捕获功能 SetEvent (CameraEvent)；
#ifndef YL_2440_SUPP0RT//条件编译捕获程序
s2440I0P->GPGC0N &= (0x3<<24)； s2440I0P->GPGC0N = (0xl 24)；#endif
frame_count = 0;//帧计数器置零
break;
第三步，捕获图像并存储到缓冲区，直至结束捕获；数字信号流通过CAMIF的数据接口 CAMDATA
直接输入到S3C2440嵌入式处理器的图像数据采集单元中，单元内部将捕获的图像数据以DMA (Direct Memory Access，直接存储器访问)方式传输到内存中；
第四步，缓冲区的CAMDATA数据直接被流接口驱动函数识别，由S3C2440内部的LCD控制器送往外部IXD模块显示预览；通过CreateWindow这个API函数创建一个用来显示图像的窗体，然后建立回调函数CaptureIliread-Proc的线程，在CaptureIliread-Proc中根据不同的操作向WINCE系统发送不同的消息值，处理图像的读取、显示；
第五步，采集触摸屏信息，决定存储或丢弃图像；当系统需要存储图像时，力口载SD卡驱动程序；SD卡的驱动程序处理流程主要在sdhceventhandlers. cpp中的 handleAddDeviceO中，包括SD卡的识别，卡的上电，卡的种类的识别，加载Client端的驱动；文件系统的读写会先到SDMemory层将CardIO转化为DISKI0，然后通过BUS层传递给 Host Controller，其中读写主要由CMD17和CMD18，以及CMDM和CMD25完成；由于图像信息已经保存在以BUFFER为首地址的系统内存中，只需要对这段内存中的图像信息进行读取即可以完成金相组织显微图像的保存；
第六步，去初始化，驱动程序被系统卸载，释放设备所有占用的资源，图像采集和显示过程结束。本发明具有如下优点和有益效果
1、本发明的嵌入式便携金相组织采集显示系统，采用嵌入式处理器S3C2440，利用 ARM9超低功耗特性和强大的数据处理能力，与便携式金相显微镜、图像采集器适配器、CXD 图像传感器和A/D转换模块组成金相组织采集系统。结构紧凑，取代金相显微镜、CCD摄像机、图像采集卡和计算机的传统金相组织采集方案。甚至根本就不需要PC机的介入，在保证采集实时性的前提下，能有效降低成本，具有体积小、安装携带方便、配置灵活等优点，对进行现场金相检查，现场实现金相组织采集、显示并进行研究分析场合具有突出的优势，具有广阔的市场应用前景。2、本发明以Windows Embedded CE 6. O作为嵌入式实时操作系统，开发周期短，内核完善，主要是应用层开发，系统功能强大，利用WINCE丰富的GUI (图形用户接口)，能够定制非常人性化的人机交互界面，而且系统维护相对容易。3、本发明采用SD模块与嵌入式处理器连接，实现金相组织图像的存储功能，而且还进一步实现了图像数据的无线传输功能，为后期的图像处理以及定量金相分析系统的研制奠定了坚实的前期基础。
图1是本发明的结构框图2是本发明的图像采集模块中A/D转换模块的电路结构图； 图3是本发明的S3C2440嵌入式处理器平台的摄像机接口 ； 图4是本发明的人机交互模块的工作原理框图；图5是本发明的数据存储模块的SD卡的电路结构图； 图6是本发明的WINCE嵌入式系统工作结构框图； 图7是本发明图像采集和显示的总流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。本发明的嵌入式便携金相组织采集显示系统实施例，如图1所示，包括图像采集模块1、ARM嵌入式处理器2、人机交互模块3和数据存储模块4，所述的ARM嵌入式处理器 2分别与所述的图像采集模块1、人机交互模块3和数据存储模块4相互连接，系统结构由硬件层、操作系统层和应用层组成。图像采集模块1由便携式金相显微镜6、图像采集器适配器7、(XD图像传感器8和 A/D转换模块9依次连接组成，所述便携式金相显微镜6采集材料试样5的光信号，所述A/ D转换模块9的输出端与ARM嵌入式处理器2相连接。人机交互模块3由IXD显示模块10和触摸屏模块11构成，所述IXD显示模块10 与ARM嵌入式处理器2相连接；所述触摸屏模块11与ARM嵌入式处理器2相连接。数据存储模块4 包括 SDRAM 12、Nand Flash 13 和 SD 卡 14，所述 SDRAM 12、Nand Flash 13和SD卡14均分别与ARM嵌入式处理器相2连接。ARM嵌入式处理器2还连接有无线传输模块15。作为优选实施方式，所述ARM嵌入式处理器2的型号是32位RISC嵌入式微处理器S3C2440 包括SDRAM控制器和外部存储器接口、SD卡接口、IXD控制器、4线电阻式触摸屏接口和8通道10位ADC ；利用ARM核内运行的WINCE操作系统对ARM进行控制和管理， 包括进程控制和文件系统的管理。CXD图像传感器8将便携式金相显微镜6经图像采集器适配器7传输过来的的金相组织图像信号进行并行信号暂存和相位放大处理，输出模拟图像信号，再输入到A/D转换模块9中；作为优选实施方式，便携式金相显微镜的型号是PTI-1700 ；
作为优选实施方式，如图2所示为图像采集模块中A/D转换模块的电路结构图，A/D转换模块9中视频转换芯片为极低功耗视频解码器TVP5151M。A/D转换模块将同步信号分离、 色度/亮度信号分离，转换成以二进制的数字信号，采取8位方式输出，输出的数字信号流直接输入到ARM嵌入式处理器2的图像数据采集单元中。如图3所示，作为优选实施方式，A/D转换模块9与ARM嵌入式处理器2的接口包括三部分SCCB (Serial Camera Control Bus，串行摄像机控制总线)接口、控制接口和数据输出接口；
SCCB接口有两根连线数据线SCL和时钟线SDA，当SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据；当SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据； 它是ARM嵌入式处理器2向TVP5151M传输内部寄存器初始化参数的通道，此时图像采集模块只能作为从设备，ARM嵌入式处理器2作为主设备，主设备对从设备进行读写操作；
控制接口为图像采集模块和ARM嵌入式处理器2之间传输控制信号的通道，TVP5151M 内部产生三个时钟信号输入到ARM中，用于对图像进行控制像素时钟信号CAM_SCLK、帧同步信号CAM_VSYNC和行同步信号CAM_HSYNC ；每一个CAM_VSYNC脉冲表示开始采集一帧图像数据，CAM_HSYNC的高电平表示采集一行图像数据，图像传感器以从左到右的顺序在每个 CAM_SCLK脉冲过程中依次采集一个字节的数据，直到一帧图像数据全部采集完成；
数据输出接口是8位YCbCr或RGB格式图像数据向ARM传输的通道，S3C2440嵌入式处理器 2 的 CAMIF (Camera Interface，摄像机接口)支持 8 位 4 :2 :2 的 ITU-R BT 601/656 信号，TVP5151M的数据接口 DATAW:7]与CAMIF的数据接口 CAMDATAW:7]相连接。如图4所示为人机交互模块的工作原理框图。IXD显示模块10与S3C2440嵌入式处理器2内部的IXD控制器相连接，通过驱动程序，IXD控制器将定位于系统存储器的显示缓冲区的IXD图像数据传送到外部IXD控制器。触摸屏模块11为4线电阻式触摸屏，它与S3C2440嵌入式处理器2内部的A/D扩
展触摸屏接口相连接。作为优选实施方式，图5是本发明的数据存储模块的SD卡的电路结构图；SD卡的 CMD、CLK和DATA W:3]与S3C2440嵌入式处理器2内部的SD卡控制器接口相连接。作为优选实施方式，如图6所示，本发明在软件上以Windows Embedded CE 6. 0嵌入式实时操作系统驱动程序框架为基础，根据各单元接口和硬件设计而成。系统核心包括三层硬件层、操作系统层和应用层。LCD显示模块10、触摸屏模块11采用本机设备驱动程序设计；图像采集模块1采用流接口驱动程序设计，定制的流接口函数直接调用与硬件设备相关的处理函数，省去了层与层之间的调用和信息传递，提高了图像采集处理过程的实时性。其中，视频转换芯片TVP5151M的驱动程序被编译成动态链接库camera, dll文件，而且还提供了所有的功能接口函数，由设备管理器加载、调用、提供电源和I/O管理，内核为驱动程序提供中断服务，应用程序通过系统的API调用驱动程序的流接口函数发送命令，从而实现WINCE操作系统对视频转换芯片TVP5151M的动态管理。本发明还涉及上述嵌入式便携金相组织采集显示系统的显示方法，包括以下步骤
第一步，系统开机，系统参数初始化。启动过程中，系统调用MitDisplayO函数在 Eboot阶段初始化LCD和触摸屏；图像采集驱动程序被设备管理器加载时自动调用图像采集初始化函数，进行以下操作使用函数VirtualAllocO和VitualCopyO为硬件设备寄存器分配虚拟地址空间、初始化图像采集设备TVP5151M、初始化中断服务线程；
第二步，连接1/0控制，查询图像信息后设定传输模式，根据获取的设备信息和图像信息调用API函数决定是否捕获；应用程序通过系统激活1/0控制函数CIS_I0C，向驱动程序传递包括读写和参数设置在内的设备控制命令，控制命令以1/0控制代码(IOCTL)的形式发送给驱动程序。图像捕获开始命令的1/0控制程序为
#define I0CTL_CAM_C0NT CTL_C0DE(FILE_DEVICE_VIDE0 ， 4 ， METHOD _NEITHER ， FILE_ANY_ACCESS)
当驱动接收到应用程序发送的使能并初始化摄像头的控制代码I0CTL_CAM_C0NT， 就执行流接口函数CIS_I0C中对应的程序段 Case I0CTL_CAM_C0NT RETAILMSG(1, (TEXT("CAMERA:I0CTL_CAM_C0NT\r\n")))； //DisplayEnable = 1，摄像机使能
s2440 INT ->INTMSK &= BIT_CAM ；// 打开 CAMIF 接口中断掩码
s2440INT->INTSUBMSK &= (BIT_SUB_CAM_P | BIT_SUB_CAM_C) ；//打开 DMA_C 和DMA_P通道的中断掩码
Camif_Capture (CAPTURE_0N, CAPTURE_0N) ； // 打开全局捕获功能 SetEvent (CameraEvent)；
#ifndef YL_2440_SUPP0RT//条件编译捕获程序
s2440I0P->GPGC0N &= (0x3<<24)； s2440I0P->GPGC0N = (0xl 24)； #endif
frame_count = 0;//帧计数器置零
break;
第三步，捕获图像并存储到缓冲区，直至结束捕获；数字信号流通过CAMIF的数据接口 CAMDATA
直接输入到S3C2440嵌入式处理器2的图像数据采集单元中，单元内部将捕获的图像数据以DMA (Direct Memory Access，直接存储器访问)方式传输到内存中；
第四步，缓冲区的CAMDATA数据直接被流接口驱动函数识别，由S3C2440内部的LCD控制器送往外部IXD模块10显示预览；通过CreateWindow这个API函数创建一个用来显示图像的窗体，然后建立回调函数CaptureIliread-Proc的线程，在CaptureIliread-Proc中根据不同的操作向WINCE系统发送不同的消息值，处理图像的读取、显示；
第五步，采集触摸屏信息，决定存储或丢弃图像；当系统需要存储图像时，力口载SD卡驱动程序；SD卡的驱动程序处理流程主要在sdhceventhandlers. cpp中的 handleAddDevice 0中，在这里面包括了 SD卡的识别、卡的上电、卡的种类的识别、加载 Client端的驱动等工作；文件系统的读写会先到SDMemory层将CardIO转化为DISKI0， 然后通过BUS层传递给Host Controller，其中读写主要由CMD17和CMD18，以及CMDM和 CMD25完成；在完成每一次BUS层的处理之后，都要向BUS层发送一个BUSRequest Handle Complete事件，通知BUS层读写操作已经完成；读写操作需要用到DMA操作，COPY动作，DMA 需要物理地址，而层传下来的BUF是虚拟地址。由于图像信息已经保存在以BUFFER为首地址的系统内存中，只需要对这段内存中的图像信息进行读取即可以完成金相组织显微图像的保存；
第六步，去初始化，驱动程序被系统卸载，释放设备所有占用的资源，图像采集和显示过程结束。
权利要求
1.一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，其特征在于包括图像采集模块(1)、ARM 嵌入式处理器(2 )、人机交互模块(3 )和数据存储模块(4 )，所述的ARM嵌入式处理器(2 )分别与所述的图像采集模块(1)、人机交互模块(3)和数据存储模块(4)相互连接，系统结构由硬件层、操作系统层和应用层组成；所述图像采集模块(1)由便携式金相显微镜、图像采集器适配器、CXD图像传感器和A/ D转换模块依次连接组成，所述便携式金相显微镜采集材料试样的光信号，所述A/D转换模块的输出端与ARM嵌入式处理器相连接；所述人机交互模块(3)由IXD显示模块、触摸屏模块和ARM嵌入式处理器相互连接而成；所述IXD显示模块与ARM嵌入式处理器相连接；所述触摸屏模块与ARM嵌入式处理器相连接；所述数据存储模块(4)包括SDRAM、Nand Flash和SD卡；所述SDRAM、Nand Flash和 SD卡分别与ARM嵌入式处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，其特征在于所述 ARM嵌入式处理器还连接有无线传输模块(15)。
3.根据权利要求2所述的一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，其特征在于所述A/D转换模块与ARM嵌入式处理器的接口包括三部分SCCB接口、控制接口和数据输出接□。
4.根据权利要求3所述的一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，其特征在于所述 SCCB接口与ARM嵌入式处理器有两根连线数据线SCL和时钟线SDA，图像采集模块作为从设备，ARM嵌入式处理器作为主设备，主设备对从设备进行读写操作；所述控制接口与ARM 嵌入式处理器有三根连线像素时钟信号CAM_SCLK、帧同步信号CAM_VSYNC和行同步信号 CAM_HSYNC ；所述数据输出接口 DATA与CAMIF的数据接口 CAMDATA相连接。
5.根据权利要求4所述的一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，其特征在于所述 IXD显示模块与S3C2440嵌入式处理器内部的IXD控制器相连接。
6.根据权利要求5所述的一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，其特征在于所述触摸屏模块为4线电阻式触摸屏，它与S3C2440嵌入式处理器内部的A/D扩展触摸屏接口相连接。
7.根据权利要求6所述的一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，其特征在于所述系统在软件上以Windows CE嵌入式实时操作系统驱动程序框架为基础，根据各单元接口和硬件设计而成，系统核心架构包括三层硬件层、操作系统层和应用层，LCD显示模块、触摸屏模块采用本机设备驱动程序设计；图像采集模块采用流接口驱动程序设计。
8.根据权利要求7所述的一种嵌入式便携金相组织采集显示系统，其特征在于所述的图像采集模块的驱动程序被编译成动态链接库camera, dll文件，由设备管理器加载、调用、提供电源和I/O管理，内核为驱动程序提供中断服务，应用程序通过系统的API调用驱动程序的流接口函数发送命令，从而实现WINCE操作系统对图像采集模块的动态管理。
9.根据权利要求1所述的嵌入式便携金相组织采集显示系统的显示方法，其步骤为 第一步，系统开机，系统参数初始化，启动过程中，在m^oot阶段初始化LCD和触摸屏；为硬件设备寄存器分配虚拟地址空间、初始化图像采集设备、初始化中断服务线程；第二步，连接I/O控制，查询图像信息后设定传输模式，根据获取的设备信息和图像信息调用API函数决定是否捕获；应用程序通过系统激活I/O控制函数CIS_I0C，向驱动程序传递包括读写和参数设置在内的设备控制命令，控制命令以I/O控制代码的形式发送给驱动程序；第三步，捕获图像并存储到缓冲区，直至结束捕获；第四步，缓冲区的CAMDATA数据直接被流接口驱动函数识别，由S3C2440内部的IXD控制器送往外部IXD模块显示预览；在CaptureThread-Proc回调函数的线程中根据不同的操作向WINCE系统发送不同的消息值，处理图像的读取、显示；第五步，采集触摸屏信息，决定存储或丢弃图像；当系统需要存储图像时，加载SD卡驱动程序；包括SD卡的识别，卡的上电，卡的种类的识别，加载Client端的驱动；对BUFFER 为首地址的这段系统内存中的图像信息进行读取，完成金相组织显微图像的保存；第六步，去初始化，驱动程序被系统卸载，释放设备所有占用的资源，图像采集和显示过程结束。
10.根据权利要求9所述的嵌入式便携金相组织采集显示方法，其特征在于第三步中，数字信号流通过CAMIF的数据接口 CAMDATA
直接输入到S3C2440嵌入式处理器的图像数据采集单元中，单元内部将捕获的图像数据以DMA方式传输到内存中。
全文摘要
基于ARM+WINCE的嵌入式便携金相组织采集显示系统及方法，系统包括图像采集模块、ARM嵌入式处理器、人机交互模块、数据存储模块；图像采集模块包括便携式金相显微镜、图像采集器适配器、CCD图像传感器和A/D转换模块；人机交互模块包括LCD显示模块、触摸屏模块；数据存储模块包括SDRAM、NandFlash和SD卡。本发明采用视觉传感方法，设计基于S3C2440嵌入式硬件处理平台和WindowsCE操作系统的金相图像信息采集系统，通过相应的驱动程序实现显微图像的采集、显示和存储等操作。本发明能快速有效地获取清晰的金相组织显微图像，性能稳定、体积小、便携、成本低，具有较高的实际应用价值。
文档编号G01N21/84GK102519960SQ20111039096
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者吴开源, 李顺华, 林介东, 聂铭, 董重里, 赵卓立 申请人:广东电网公司电力科学研究院