一種遙控式可存儲的圖像采集系統的設計與實(shí)現
圖像采集技術(shù)隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步在全球的應用已越來(lái)越廣泛,如軍用工業(yè)、醫療、電子等各領(lǐng)域。在國內,各行各業(yè)對采用圖像采集技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化、智能化需求也廣泛出現,逐步開(kāi)始了工業(yè)現場(chǎng)的應用,比如,制藥行業(yè)的藥品檢測分裝、印刷業(yè)的印刷色彩檢測、PCB板的表面質(zhì)量檢測、LCD屏的質(zhì)量檢測等。所以,以圖像采集功能為核心,開(kāi)發(fā)一款適合工業(yè)領(lǐng)域應用且功能齊全、操作方便的圖像采集系統會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)很大的實(shí)惠。
目前圖像采集方面已有很多且很完善的方案,本文設計選擇了利用FPGA進(jìn)行圖像采集的方案,設計了一套圖像采集系統。與普通應用于工業(yè)方面的圖像采集系統不同,本系統添加了存儲功能,并對傳統的控制操作的方式進(jìn)行了改進(jìn)。
1 系統總體設計
系統總體設計如下:圖像通過(guò)VGA接口用顯示器顯示,顯示速率可達25 f/s;系統可以將在顯示器上看到的當前圖像以位圖的格式存儲到優(yōu)盤(pán)或其他USB設備中,并可以對存儲的圖像進(jìn)行回顯;用遙控器代替了按鍵的控制方式,可以在幾米范圍內用遙控器調節曝光、增益、十字線(xiàn)、存圖和讀圖等所有功能,操作靈活方便。系統用美光公司的130萬(wàn)像素MT9T001作為圖像傳感器;Altera公司的FPGA芯片EP2C8Q208來(lái)完成圖像采集和顯示功能的控制,在實(shí)時(shí)瀏覽圖像時(shí),它從MT9T001中采集出Bayer陣列的黑白圖像數據,然后將采集的數據用插值算法轉換成24位RGB數據,由于采集圖像的速度為40 MHz,而VGA顯示的速度只有25 MHz,所以FPGA將轉換完的數據放到SDRAM中緩存一下再送給驅動(dòng)VGA顯示的ADV7125芯片;ADV7125為ADI公司的高速數模轉換芯片,將數字真彩色圖像數據轉換成可以用VGA接口傳輸的模擬視頻信號;用Atmel公司的ATmega 8L芯片來(lái)完成遙控器的解碼、讀寫(xiě)USB設備的控制以及位圖格式的創(chuàng )建等;用集成了文件系統的FTDI的VNC1L-1A芯片作為與USB設備通信的接口芯片,單片機加一片接口芯片完成USB的Host功能,省去了對文件系統的處理,節約了軟件的開(kāi)發(fā)時(shí)間。將這款帶存儲功能和遙控控制方式的圖像采集系統應用到了工業(yè)領(lǐng)域,做成產(chǎn)品,作為工業(yè)眾多工業(yè)相機中的一種。圖1是其總體設計框圖。
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