基于FPGA的遠程圖像采集系統設計

　　圖像數據鏈路層

　　由圖3數據的流向來(lái)分析，從LVDS接口板輸出的串行圖像數據由14個(gè)數據位(數字圖像數據為D0--D13，低位在前高位在后)、幀同步、行同步、時(shí)鐘同步、圖像選擇信號、采圖同步信號組成。圖像數據同步時(shí)鐘采用7.375MHz，DE_IN由圖像的幀同步信號產(chǎn)生，幀、行同步均為高電平有效，圖像選擇信號用來(lái)區分紅外和可見(jiàn)光圖像，紅外圖像為256×320b，可見(jiàn)光圖像為512×512b，19位圖像數據信號經(jīng)過(guò)MAX9218解串后的數據和控制位接入FPGA。

　　FPGA設計時(shí)，針對紅外和可見(jiàn)光兩種不同類(lèi)型的圖像數據進(jìn)行采集傳輸，設置一個(gè)模式寄存器ModeReg來(lái)實(shí)現圖像選擇，可以填0或1，用來(lái)區分紅外和可見(jiàn)光，當采集可見(jiàn)光時(shí)，每輸出一幀有效圖像數據，需輸出兩個(gè)幀信號，第一幀內(A幀)只輸出采圖同步信號，不輸出圖像數據、行信號等，第二幀(B幀)中不輸出采圖同步信號，只輸出圖像數據、行信號等;當采集紅外圖像時(shí)，只需輸出一幀，圖像選擇信號在第一個(gè)幀信號的下降沿跳變，至第二個(gè)幀信號下降沿有效，高電平表示紅外圖像，低電平表示可見(jiàn)光圖像。具體時(shí)序參考圖3。

　　經(jīng)過(guò)FPGA組幀完成的幀數據同時(shí)要轉發(fā)到終端數據鏈路和外部幀存儲器中，供后續設備調用。為了實(shí)現后續設備提取圖像信息時(shí)的實(shí)時(shí)性，外部存儲模塊采用由乒乓開(kāi)關(guān)控制的兩個(gè)片外幀存儲器，應用FPGA實(shí)現雙幀存交替切換，將圖像數據存儲在兩個(gè)獨立的FIFO中，FIFO采用IDT公司的IDT72V2103，此器件快速的存取允許圖像實(shí)時(shí)存儲轉發(fā)。在FPGA的控制下,FIFO空間的一幀數據送出后，然后開(kāi)始將FIFO1 空間的數據送出，同時(shí)又向FIFO中寫(xiě)入下一幀數據，這樣可以保證后續圖像處理設備不間斷的提取圖像數據，以實(shí)現快速處理，提高工作效率。