基于Camera Link數(shù)字相機(jī)的實時小型化系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、Camera Link數(shù)字相機(jī)逐漸成為機(jī)器視覺方面的熱點，相比于千兆網(wǎng)、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(qiáng)、通訊協(xié)議靈活簡單等特點。而目前Camera Link數(shù)字相機(jī)主要通過PCI或PCI-e接口的圖像采集卡進(jìn)行圖像采集，由于主流的圖像采集卡必須采用計算機(jī)進(jìn)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(shù)字相機(jī)的實時小型化系統(tǒng)具有較大的市場需求

2、，應(yīng)用于軍事偵查、光學(xué)遙感和飛船預(yù)警等對空間、重量要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。
　　針對于Camera Link數(shù)字相機(jī)的圖像采集系統(tǒng)的現(xiàn)狀并根據(jù)某集團(tuán)項目的具體要求，本課題以Camera Link數(shù)字相機(jī)作為圖像采集裝置進(jìn)行實時小型化的研究與設(shè)計。首先，測試相機(jī)采用軍用黑白相機(jī)POM-080MCL和工業(yè)彩色相機(jī)STC-CLC83A兩種CCD相機(jī)先后對系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行模塊化設(shè)計并對每個模塊進(jìn)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(shè)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(jìn)行各部分硬件改進(jìn)，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(jìn)行LVDS信號采集、數(shù)據(jù)處理、SDRAM緩存以及產(chǎn)生XVGA信號，并逐步驗證硬件功能。
　　本課題結(jié)合軟硬件，初步系統(tǒng)采用軍用相機(jī)PO

4、M-080MCL相機(jī)作為圖像采集設(shè)備，實現(xiàn)XVGA圖像實時顯示，其黑白圖像清晰但稍有抖動。在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的硬件與軟件進(jìn)行改進(jìn)升級，改進(jìn)后的系統(tǒng)采用項目提供的工業(yè)相機(jī)STC-CLC83A相機(jī)，同樣實現(xiàn)XVGA圖像實時顯示，但圖像清晰，無抖動，并可通過撥碼開關(guān)控制彩色/黑白圖像切換?；贑amera Link數(shù)字相機(jī)的實時小型化系統(tǒng)符合集團(tuán)項目要求，經(jīng)過操作現(xiàn)場反復(fù)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