基于FPGA的CCD工業(yè)相機的研究與開發(fā).pdf

1、機器視覺系統(tǒng)應用日益廣泛，工業(yè)相機(機器視覺系統(tǒng)的“眼睛”)作為整個系統(tǒng)中處于核心的部件，要求有較高的圖像質(zhì)量和較高的傳輸速度，然而成本也相應的增加。目前嵌入式機器視覺控制器大都是留有標準數(shù)據(jù)協(xié)議接口。在這樣的控制器系統(tǒng)上構(gòu)建機器視覺系統(tǒng)，需要購買昂貴的標準接口CCD相機，提高了機器視覺系統(tǒng)構(gòu)建的成本。由此可見，減少相機成本是減少整個機器視覺控制系統(tǒng)成本的一個有效途徑。
　　 本課題研發(fā)了一款適用于嵌入式機器視覺測控一體機的CC

2、D工業(yè)相機。相機與控制器之間的接口沒有采用標準的工業(yè)總線協(xié)議，而是設計了一種自定義并口協(xié)議，充分的將CCD相機與控制器融合于一體，節(jié)約了購買標準接口CCD相機的成本。本課題設計難點是:(1)理解復雜的CCD時序，并配置AD9929以產(chǎn)生CCD驅(qū)動時序；(2)實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速捕捉并能夠保證圖像顯示質(zhì)量。
　　 本課題設計主要有兩個部分組成:CCD驅(qū)動電路的設計和高速CCD圖像捕捉。CCD驅(qū)動電路采用專用的CCD驅(qū)動信號處理芯片AD99

3、29，這樣簡化了CCD信號模擬前端設計，提高了設計的穩(wěn)定性。高速CCD數(shù)據(jù)捕捉的實現(xiàn)采用的是DSP+FPGA架構(gòu)，有三部分組成:FPGA的模塊設計、DSP的PDT方式數(shù)據(jù)傳輸和基于DNK的以太網(wǎng)設計。其中，F(xiàn)PGA模塊設計主要實現(xiàn)以下功能:(1)作為后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木彌_區(qū)；(2)作為DSP的外設控制CCD圖像數(shù)據(jù)采集與DSP PDT傳輸同步。DSP相關設計主要是實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的存儲，與上位機通信以及在上位機上圖像顯示。
　　 測試結(jié)