高幀頻圖像采集與傳輸系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著高幀頻數字相機的出現(xiàn),視頻圖像的數據量越來越大,這對數據的采集、傳輸與處理的各項技術指標提出了更高的要求。高幀頻相機具有數據量大、輸出幀頻高的特點,為了保證圖像數據的高速穩(wěn)定采集與傳輸,本文設計了高幀頻圖像的采集傳輸系統(tǒng)。
　　現(xiàn)場可編程邏輯門陣列的快速發(fā)展使得許多復雜、高速的圖像處理運算的實現(xiàn)成為可能。Camera Link標準定義了數字相機采集接口,它是一個高速串行通信協(xié)議,Camera Link接口可以使相機的連接更加靈

2、活簡單,在圖像采集中得到了廣泛的應用。PCI Express是新一代的高速串行I/O總線,可以應用于各類計算機與外部設備之間的互連通信,它為嵌入式系統(tǒng)的傳輸接口提供了理想的解決方案。IEEE1394b串行總線是在IEEE1394a的基礎上發(fā)展而來的,可以進行高速、遠距離的傳輸,已經被廣泛應用于眾多領域中。
　　本文介紹了目前較為先進的Camera Link、PCI Expresss以及IEEE1394b總線技術,并根據這些技術標準

3、設計了基于FPGA平臺的高幀頻圖像采集與傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用Altera公司的FPGA芯片作為主要的內核處理單元,使用Verilog語言實現(xiàn)FPGA的內部邏輯,基于Camera Link接口進行圖像數據的采集,并將采集到的圖像通過異步FIFO緩沖模塊存儲到DDR2 SDRAM中,然后通過PCI Express接口將數據傳輸到上位機。另外,本文在PCI Experss傳輸模塊的基礎上,介紹了1394b的傳輸方案,能夠實現(xiàn)圖像數據的遠距離高

4、速傳輸。
　　本文主要分兩大部分對采集與傳輸系統(tǒng)進行描述:圖像采集部分和數據傳輸部分。對于采集部分,本文介紹了基于Camera Link接口的硬件電路以及軟件程序的設計,實現(xiàn)圖像數據接收和緩存處理、FPGA與相機之間的串行通信以及FPGA對相機接口的控制。對于圖像的傳輸部分,本文介紹了PCIE傳輸模塊和1394b傳輸模塊。首先在了解PCIE協(xié)議規(guī)范的基礎上,研究了PCIE IP硬核的產生方法以及PCIE傳輸部分應用邏輯的設計,實現(xiàn)