VFW图像获取技术在磁光/涡流成像系统中的应用

　　近年来，电磁无损检测的方法研究和仪器设备的开发得到了长足的发展，但对精细表面下(0.5~7mm)的亚表面细小缺陷的快速、可视化检测却还没有理想的检测手段。磁光涡流实时成像检测技术就是根据法拉第磁光效应和电涡流效应提出的一种新的电磁涡流检测技术。用覆盖铋的石榴石铁氧体材料薄片组成磁光效应传感器，利用放置在片上的线圈产生交变磁场，而被检测表面区涡流及其产生感生磁场的变化则以不同的偏转角反射的磁光信号来给出，此信号由电荷耦合器件(CCD)接受，经分析显示在监测器上。

　　CCD 接收到的磁光信号通过 USB 串口传输到计算机，从而实现图像的实时采集与处理。本文采用VFW(Video For Windows)作为设计图像的获取软件，VFW 是 Windows 操作系统增设的视频服务库，给图像信号的获取带来了极大的方便。

　　1 磁光/涡流成像系统的实验装置

　　本方案的设计原理如图 1 所示。采用半导体激光器作为光源，激光经过偏振分光镜：一路为透射光，一路为反射光;透射光即我们实验中所需的单一方向的线偏振光。被测试件安放在凸透镜(目镜)靠近焦平面的位置上，线偏振透射光(偏振方向平行于纸面)通过目镜聚焦于被测试件表面，反射后再次经过透镜与原光线平行射出，然后经过 1/2λ波片成为相对原透射光偏振方向旋转了 90 度的线偏振光(偏振方向垂直于纸面)。于是，光线再至偏振分光镜处就只能产生反射，而无法透射，这样既便于磁光传感器接收成像，还能转折光路，防止回光影响激光器稳定工作。线圈通电后，被测导体中的涡流产生包含缺陷信息的磁场，直接安放于被测试件表面的磁光薄膜在该磁场的作用下使反射回光的偏振面产生不同程度旋转，至偏振分光镜处被反射的程度也相应不同，再经偏振片滤除杂光干扰，成为有“亮”有“暗”的灰度图像，经过显微镜放大被 CCD 摄像头接收。最后，图像由计算机进行分析处理。

　　2 应用 VFW 技术获取 CCD 接收到的图像

　　2.1 VFW 及 AVICap 窗口类简介

　　CCD 接收到的图像信号通过 USB 串口传输到计算机，进行后续的图像处理。利用 Visual C++提供的 VFW 的 API 函数和 AVICap 窗口类，可以进行图像的视频捕获。VFW 是 Microsoft1992 年推出的关于数字视频的一个软件包，它给程序员提供了.VBX 和 AVICap 窗口类的高级编程工具，使程序员能通过发送消息或设置属性来捕获、播放和编辑视频剪辑。AVICap 为应用程序提供了一个简单的、基于消息的接口，使之能在将视频流捕获到硬盘的过程中进行控制。

　　2.2 缺陷图像的获取