基于cameralink和usb2.0的圖像采集技術(shù)研究

1、 I 分類(lèi)號(hào) 密級(jí) UDC 學(xué) 位 論 文 基于Camera Link和USB2.0的圖像采集技術(shù)研究 黃成茂 指導(dǎo)教師姓名 吳盡昭 教授 電子科技大學(xué) 成都 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 碩

2、士 專業(yè)名稱 電路與系統(tǒng) 論文提交日期 2012.04 論文答辯日期 2012.05 學(xué)位授予單位和日期 電子科技大學(xué) 答辯委員會(huì)主席 評(píng)閱人 年 月 日 注 1 注明《國(guó)際十進(jìn)分類(lèi)法

3、 UDC》的類(lèi)號(hào) 摘要 I 摘 要 目前，在圖像采集領(lǐng)域基本上都使用模擬相機(jī)作為信號(hào)源，使用PCI作為計(jì)算機(jī)接口。使用模擬相機(jī)作信號(hào)源，圖像數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中需要進(jìn)行鉗位，濾波等操作，還要加入A/D轉(zhuǎn)換模塊，這樣不僅會(huì)增加系統(tǒng)的體積，信號(hào)在傳輸過(guò)程中也會(huì)有衰減；使用PCI計(jì)算機(jī)接口的缺點(diǎn)是，不能同時(shí)連接太多設(shè)備，也不能支持熱插拔，使用比較麻煩。 本文提出了Camera Link+FPGA+USB2.0圖像采集解決方案。使用CCD數(shù)字相機(jī)

4、作為信號(hào)源，開(kāi)發(fā)了基于Camera Link的數(shù)字相機(jī)接口；設(shè)計(jì)了USB2.0接口，完成采集卡與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸；使用FPGA作為控制器，對(duì)圖像數(shù)據(jù)的采集和傳輸進(jìn)行控制。 本設(shè)計(jì)采用DS90CR288A對(duì)相機(jī)輸出的信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換， 實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的接收；使用DS90LV031作為電平轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)了控制器對(duì)于相機(jī)的觸發(fā)控制；使用DS90LV019作為信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)了相機(jī)與采集卡的串行通信。 使用FPGA作為控制器，通過(guò)發(fā)送控制字對(duì)相

5、機(jī)的觸發(fā)進(jìn)行控制；設(shè)計(jì)了串行通信模塊，通過(guò)串行通信對(duì)相機(jī)進(jìn)行配置；對(duì)接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，提取出有效圖像數(shù)據(jù)；采用SDRAM作為外部緩存，對(duì)接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存；調(diào)用IP核，在FPGA內(nèi)部生產(chǎn)RAM作為數(shù)據(jù)內(nèi)部緩沖，用來(lái)協(xié)調(diào)接收/發(fā)送數(shù)據(jù)頻率與SDRAM的讀寫(xiě)頻率。 采用CY7C68013A作為USB2.0接口的設(shè)計(jì)芯片，完成了固件程序的設(shè)計(jì)，以及驅(qū)動(dòng)程序的修改，實(shí)現(xiàn)了USB2.0的數(shù)據(jù)傳輸接口。USB接口采用的時(shí)鐘頻率為48M