ccd工业智能视觉相机设计

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1、犬ｉｔ裡－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ書＾＾！ＣＣＤ工业智能视觉相机设计＜．通信与信息系统学科专业作者姓名指导教师至明一伟—ＭＳ２ｍ５＾６Ｍ答辩日期＿硕士学位论文ＣＣＤ工业智能视觉相机设计ＤｅｓｉｇｎｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＶｉｓｉｏｎＣＣＤＣａｍｅｒａ作者姓名：张波波学科、专业：通信与信息系统学号：２１２０９０４１指导教师：李明伟完成日期：２０１５年６

2、月３日大遠理工大營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究‘工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：对作者签名：沐被娘日期：７＾７丨ｙ年月日ｆ大连理工大学硕士学位论文摘要

3、本文研宄了基于ＦＰＧＡ和ＡＲＭ的ＣＣＤ图像采集、处理、传输系统。针对传送带上块状物料的按规则有序整理摆放问题，在该系统上设计了相应的应用软件，使此种工业机械手能对块状物料识别、定位，通过以太网为总控制器提供定位定向数据。系统硬件包括图像采集前端和数据处理传输两个部分。图像釆集前端模块采用ＩＣＸ２０４ＡＬ作为图像传感器，ＡＤ９９４９作为信号处理芯片，ＩＣＸ３４００Ｎ作为时序驱动芯片。数据处理传输部分由ＦＰＧＡ和ＡＲＭ模块组成。ＦＰＧＡ釆用ＸＣ３Ｓ５０ＡＮ，同时连接了前端图像采集模块和ＡＲＭ模块，ＡＲＭ模块采用Ｓ３Ｃ２４４０处理器，将ＦＰＧＡ映射到Ｓ３Ｃ２４４０

4、的地址空间一中，作为个外部存储设备，使用Ｓ３Ｃ２４４０处理器的ＤＭＡ通道完成图像数据从ＦＰＧＡ到ＡＲＭ模块的转移。系统软件包括ＦＰＧＡ程序设计、ＡＲＭ设备驱动程序设计和应用程序设计三部分。ＦＰＧＡ程序负责产生ＣＣＤ传感器驱动时序，通过串行接口配置ＡＤ９９４９寄存器，控制图像数据写入ＦＩＦＯ模块，完成读ＦＩＦＯ时序到ＤＭＡ传输时序的匹配。ＡＲＭ模块驱动程序在初始化时将ＦＰＧＡ作为外部只读存储器到映射ＡＲＭ内存空间，当被调用时配置ＤＭＡ控制寄存器，使用ＤＭＡ通道将ＦＰＧＡ上的图像数据转移到申请的内存缓冲区中，再将数据返回给用户。应用程序采用双线程设计，主线程负责

5、与上位机建立网络连接、接收指令、控制工作线程的启动、停止。工作线程调用驱动程序，将图像数据采集到用户空间中，对图像进行二值化、提取横向连通线段数据、计算物料目标中心点坐标、使用相机参数转换坐。标，最后将所计算数据通过以太网发送到上位机经测试，本系统实现了图像的采集、传输、显示，并且能够计算出具有位置和方向。信息的物料坐标，实现了设计要求本系统集成到嵌入式设备上，具有体积小、扩展性强等特点一，作为个嵌入式平台可以广泛应用在工业自动化生产、图像测量等领域。关键词：嵌入式系统；ＣＣＤ相机；工业视觉；ＦＰＧＡ；ＡＲＭ－－ＩＣＣＤ工业智能视觉相机设计Ｄｅ

6、ｓｉｇｎｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＶｉｓｉｏｎＣＣＤＣａｍｅｒａＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅａｎｉｍａｅａｃｕｉｓｉｔｉｏｎｒｏｃｅｓｓｉｎｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｓｓｔｅｍｔｈａｔｂａｓｅｄｏｎ，ｇｑ，ｐｇ，ｇｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＦＰＧＡＡＲＭａｎｄＣＣＤｓｅｎｓｏｒｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｏｆ，，ｙｓｏｒｔｉｎｇｌｕｍｐｍａｔｅｒｉａｌｓｏｎｃｏｎｖｅｙｏｒ，ｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓ

7、ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｎｄｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｄａｔａｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｔｈｒｏｕｇｈｅｔｈｅｍｅｔ，ｍａｋｅｉｔｈａｖｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｃｏｎｉｔｉｏｎａｎｄｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｌｕｍｍａｔｅｒｉａｌ．ｇｐＨａｒｄｗａｒｅｏｆｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｗｏ