基于CPLD和DSP的圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研制.pdf

1、隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，要求集成電路芯片具有更多的I/O數(shù)、更小尺寸和更高的性能，面陣列芯片封裝技術(shù)(BGA、Flip Chip等)能很好地滿足這些要求。視覺(jué)定位系統(tǒng)就是面陣列封裝技術(shù)中一項(xiàng)關(guān)鍵的單元技術(shù)。由于視覺(jué)定位系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)精度和速度，所以需要圖像采集系統(tǒng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地提供清晰的圖像。因此圖像采集系統(tǒng)的性能會(huì)直接影響整個(gè)視覺(jué)定位系統(tǒng)的性能。
　　本課題在對(duì)國(guó)內(nèi)外圖像采集和處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)

2、了一種以現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列器件(CPLD)為系統(tǒng)控制核心、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為CPU的可實(shí)時(shí)采集視頻信號(hào)并進(jìn)行處理的圖像采集系統(tǒng)，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)基本概念和采樣頻率進(jìn)行深入的分析，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)圖像采集系統(tǒng)的基本組成，給出了圖像采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案及其工作流程。
　　其次，設(shè)計(jì)了圖像采集系統(tǒng)的前端采集、預(yù)處理和控制電路，其中高速A/D轉(zhuǎn)換器速率為20MSPS可以滿足視頻信號(hào)采集;使用專(zhuān)門(mén)視頻分離芯

3、片對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行、行場(chǎng)分離;并利用鎖相環(huán)設(shè)計(jì)了同步信號(hào)發(fā)生器電路，解決了系統(tǒng)同步問(wèn)題;運(yùn)用CPLD及VHDL語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
　　再次，運(yùn)用了TMS320VC5410的低功耗數(shù)字信號(hào)處理器，設(shè)計(jì)了圖像處理電路及其周邊電路;并詳細(xì)分析圖像的濾波和邊緣檢測(cè)的相關(guān)算子的主要特點(diǎn);根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，系統(tǒng)采用中值濾波和Sobe算子對(duì)圖像進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。
　　最后，對(duì)高速電路板的布局、電源和地的設(shè)計(jì)和傳輸線的設(shè)計(jì)等進(jìn)行了詳細(xì)介紹，討論了高