基于机器视觉的嵌入式高速图像通信系统设计

《基于机器视觉的嵌入式高速图像通信系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于机器视觉的嵌入式高速图像通信系统设计龙浩苏晓龙王香婷（中国矿业大学计算机科学与技术学院，江苏徐州221008）摘要：介绍了DSP与CPLD协同控制的高速图像通信系统的设计。整个图像通信系统由图像采集、图像信号的处理和控制、USB传输和控制、系统接口以及终端的图像还原和存储等几部分组成。系统采用高速USB2.0作为图像传输的接口。该系统已成功应用于一个图像处理和识别的高速和高精度工业项目中，由于图像信号不经过压缩处理对后续处理没有任何影响，因此这种图像处理和识别的效果比一般的图像采集要好，满足了特

2、殊场合的特殊需要。关键字：机器视觉;数字信号处理系统;复杂可编程逻辑器件;图像采集;图像处理中图分类号：TP302.1文献标识码：A江苏省自然科学基金委（编号：BK2007035）资助项目DesignofEmbeddedHigh-speedImageCommunicationSystemBasedonMachineVisionsLongHaoSunXiao-longWangXiang-ting(CollegeofComputerScienceandTechnology,ChinaUniversity

3、ofMiningandTechnology,Xuzhou,Jiangsu,China,221008)Abstract:Adesignofhigh-speedimagecommunicationsystemwhichiscontrolledcoordinatelybyDSPandtheCPLDisintroduced.Theentireimagecommunicationsystemconsistsofimagecapture,imagesignalprocessingandthecontrol,th

4、eUSBtransmissionandthecontrol,theterminalimagereturnandstorageandsoon.Thesystemuseshigh-speedUSB2.0interfaceasimagetransmission.Thissystemhasbeenappliedsuccessfullyinahigh-speedandhigh-accuracyindustrialprojectofanimageprocessingandtherecognition.Theim

5、agesignalnotpassingthroughcompressionprocessingdoesnotinfluencethefollowingprocessing,therefore,comparedwithgeneralimagecapture,theeffectoftheimageprocessingandtherecognitionisbetterandithasmetthespecialneedsforspecialoccasion.Keywords:machinevisions;D

6、SP;CPLD;imagecapture;imageprocessing1引言随着现代的图形采集技术发展迅速，各种基于ISA，PCI，USB1.1等总线的图形采集卡速度已经不能满足用户的需求，而采用USB2.0以后就可以解决这个传输速度上的瓶颈，USB2.0的速度是480Mbits/s，完全可以满足图像采集、传输以及后续处理的要求。系统中采用DSP+CPLD的硬件设计方案，采用现场可编程芯片CPLD及两片SRAM构成的图像采集和存储系统，可以根据不同的需要进行现场编程，具有通用性好、价格相对便宜，易

7、于系统调试，升级等特点。系统中CPLD选择的型号是ALTERA公司的MAX7000系列低功耗芯片EPM7128A。片外大容量SRAM是DSP与CPLD的联系桥梁，系统设计也利用这座桥梁将USB和CPLD有机地联系起来。该系统的市场调查表明，适应于各种主动或被动的监测场合，以及医疗、公安和工业检测当中。2系统的硬件设计方案图像通信系统包括以下四个部分，如图1所示：(1)图像采集模块，由线阵CCD、CCD驱动信号增强电路、CPLD和A/D组成，用于采集图像信号，并将模拟信号数字化，以便DSP处理。本系统

8、采用黑白高速线阵TH7814A，该CCD为双路输出，像敏单元尺寸7µm，最高驱动频率50MHz；CCD驱动信号增强电路是为满足该CCD所需的9V高速驱动而设计的；A/D芯片采用SAA7111A，它由双通道模拟预处理电路、自动钳位和增益控制、时钟产生电路、数字多标准译码器色度/饱和度/对比2度控制电路、彩色空间矩阵和27MHz数据处理通道七部分组成，并由DSP模拟IC总线进行时序配置，以上器件同步驱动脉冲均由CPLD产生。（2）图像信号的处理和控制模块，该模块由DSP和