CCD成像電子學(xué)控制與采集系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、本文題目來源于“高分辨率CCD成像電子學(xué)系統(tǒng)”實際項目，文章主要介紹了該系統(tǒng)的控制部分，對軟件、硬件原理功能及其實現(xiàn)分別進行了討論。系統(tǒng)主體分為基于FPGA的下位機部分和基于MFC的上位機部分。下位機部分主要完成圖像的獲取，并以高速LVDS進行傳輸；上位機部分主要完成圖像的采集以及顯示與存儲。
　　 下位機部分是圍繞著核心器件CCD來設(shè)計的。CCD驅(qū)動電路的關(guān)鍵部分是時序脈沖產(chǎn)生電路，目前國內(nèi)外大都采用可編程邏輯器件來設(shè)計這部分

2、。在本設(shè)計中，針對所選CCD芯片的類型和特點，這部分主要由FPGA來完成。FPGA作為系統(tǒng)的控制核心，主要承擔(dān)與PC機通過RS-422接口進行通信、對可編程AD通過SPI接口進行配置、控制4路ADC的采集過程、對采集到的4路數(shù)據(jù)進行緩存重新排序處理、對灰度直方圖進行統(tǒng)計以及將排好序的圖像數(shù)據(jù)配合像素同步信號、行同步信號和幀同步信號傳輸給LVDS驅(qū)動單元。LVDS驅(qū)動單元將LVTTL的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成LVDS信號傳輸給上位機。
　　

3、 上位機部分利用MFC設(shè)計人機交互界面，通過RS-232完成對下位機的遠程遙控；利用LVDS圖像采集卡PCI-1424對下位機傳來的高速圖像數(shù)據(jù)進行采集；對于黑白版本的CCD，圖像存儲為無壓縮的位圖格式，對于彩色版本的CCD還需通過色彩插值算法形成RGB彩色圖然后存儲為無壓縮的位圖格式；同時，上位機還能實時顯示下位機傳輸過來的圖片，實現(xiàn)圖片預(yù)覽功能。在采集和存儲過程中，為防止圖像數(shù)據(jù)幀丟失情況的出現(xiàn)，采用了多線程技術(shù)。設(shè)計完成后，對整個