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基于FPGA的CCD工業相機的研究與開發

機器視覺系統應用日益廣泛，工業相機（機器視覺系統的“眼睛”）作為整個系統中處于核心的部件，要求有較高的圖像質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據協議接口。在這樣的控制器系統上構建機器視覺系統，需要購買昂貴的標準接口CCD相機，提高了機器視覺系統構建的成本。由此可見，減少相機成本是減少整個機器視覺控制系統成本的一個有效途徑.本課題研發了一款適用于嵌入式機器視覺測控一體機的CCD工業相機，相機與控制器之間的接口沒有采用標準的工業總線協議，而是設計了一種自定義并口協議，充分的將CCD相機與控制器融合于一體，節約了購買標準接口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以產生CCD驅動時序；（2）實現數據高速捕捉并能夠保證圖像顯示質量。本課題設計主要有兩個部分組成：CCD驅動電路的設計和高速CCD圖像捕捉.CCD驅動電路采用專用的CCD驅動信號處理芯片AD9929，這樣簡化了CCD信號模擬前端設計，提高了設計的穩定性。高速CCD數據捕捉的實現采用的是DSP+FPGA架構，有三部分組成：FPGA的模塊設計、DSP的PDT方式數據傳輸和基于DNK的以太網設計。其中，FPGA模塊設計主要實現以下功能：（1）作為后續數據傳輸的緩沖區：（2）作為DSP的外設控制CCD圖像數據采集與DSP PDT傳輸同步.DSP相關設計主要是實現圖像數據的存儲，與上位機通信以及在上位機上圖像顯示。測試結果表明，該相機圖像清晰度高，傳輸速快，達到了預期的結果，成功的將CCD相機融入了嵌入式機器視覺測控一體機中.

標簽： fpga ccd 工業相機

上傳時間： 2022-06-23

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