基于Camera Link數字相機的實時小型化系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、Camera Link數字相機逐漸成為機器視覺方面的熱點，相比于千兆網、USB2.0以及IEEE1394接口，Camera Link接口具有高傳輸速度、高分辨率、穩(wěn)定性強、通訊協(xié)議靈活簡單等特點。而目前Camera Link數字相機主要通過PCI或PCI-e接口的圖像采集卡進行圖像采集，由于主流的圖像采集卡必須采用計算機進行圖像處理，造成系統(tǒng)體積大，靈活性差等缺點。因此基于Camera Link數字相機的實時小型化系統(tǒng)具有較大的市場需求

2、，應用于軍事偵查、光學遙感和飛船預警等對空間、重量要求嚴格的領域。
　　針對于Camera Link數字相機的圖像采集系統(tǒng)的現狀并根據某集團項目的具體要求，本課題以Camera Link數字相機作為圖像采集裝置進行實時小型化的研究與設計。首先，測試相機采用軍用黑白相機POM-080MCL和工業(yè)彩色相機STC-CLC83A兩種CCD相機先后對系統(tǒng)進行測試，并提出了以CycloneⅢ系列的FPGA芯片作為系統(tǒng)的核心器件。接著將系統(tǒng)整體

3、進行模塊化設計并對每個模塊進行具體的核心芯片選型，包括圖像采集模塊、FPGA處理模塊、圖像緩存模塊以及圖像顯示模塊。其次，在硬件方面設計圖像系統(tǒng)的硬件電路原理圖和PCB板，然后對系統(tǒng)初步測試并進行各部分硬件改進，增加其系統(tǒng)的可靠性及實用性;在軟件方面使用QuartusⅡ11.0軟件編寫一系列程序，進行LVDS信號采集、數據處理、SDRAM緩存以及產生XVGA信號，并逐步驗證硬件功能。
　　本課題結合軟硬件，初步系統(tǒng)采用軍用相機PO

4、M-080MCL相機作為圖像采集設備，實現XVGA圖像實時顯示，其黑白圖像清晰但稍有抖動。在此基礎上對系統(tǒng)的硬件與軟件進行改進升級，改進后的系統(tǒng)采用項目提供的工業(yè)相機STC-CLC83A相機，同樣實現XVGA圖像實時顯示，但圖像清晰，無抖動，并可通過撥碼開關控制彩色/黑白圖像切換。基于Camera Link數字相機的實時小型化系統(tǒng)符合集團項目要求，經過操作現場反復檢測，運行穩(wěn)定。此系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的Camera Link圖像顯示系統(tǒng)，具有一