白瑞林，相恒偉，尚佳良
江南大學智能控制研究所，江蘇無錫

摘　　　要：為了滿足嵌入式機器視覺后續圖像處理的需要，結合高速ＤＳＰ和ＦＰＧＡ的特點，設計了一套面向嵌入式機器視覺系統的圖像數據采集系統。充分利用ＦＰＧＡ內部異步ＦＩＦＯ資源作為數據緩沖區，將異步ＦＩＦＯ數據以ＴＭＳ３２０ＤＭ６４２的ＰＤＴ方式寫入數據ＳＤＲＡＭ。當ＳＤＲＡＭ接收一幀圖像可以直接用ＤＳＰ進行圖像處理。ＤＳＰ讀寫ＳＤＲＡＭ速度高達１５０ＭＨｚ，ＰＤＴ傳輸方式不占用ＤＳＰＣＰＵ時間，不影響圖像處理速度。該系統具有電路結構簡單、數據傳輸實時性好和易于升級等優點。

關　鍵　詞：數據采集；機器視覺；ＦＰＧＡ；ＤＳＰ

１　引　言
在環境復雜的工業現場，基于ＰＣ機的圖像數據采集系統面臨體積大等缺陷，導致其在現場應用時受到限制�；�于嵌入式機器視覺的圖像采集系統是解決這一問題的有效辦法。文獻［１］提出了一種基于ＡＲＭ的緊湊型圖像采集系統，該設計將ＡＲＭ３２位數據總線讓出１６位作為ＣＭＯＳ傳感器數據輸入，利用外部中斷實現數據同步。該設計節約了設計成本，減小了采集系統的體積，但由于是ＡＲＭ單ＣＰＵ設計，芯片內部資源利用過于緊缺，從而制約圖像處理速度。文獻［２］采用ＦＰＧＡ＋ＤＳＰ雙ＣＰＵ架構，很好地解決了文獻［１］中的不足。但是，設計基于１３９４接口相機，增加了接口設計難度，并且１３９４接口協議相機增加了產品的成本。本文提出了一種基于ＦＰＧＡ＋ＤＳＰ架構面向嵌入式機器視覺的高速數據采集系統。系統中ＣＣＤ相機接口采用ＡＤ器件時序自定義的并行接口協議，利用并行接口傳輸不僅提高了傳輸速度，而且協議簡單明了，不需要各種協議芯片，克服了文獻［２］的不足。同時，利用ＤＳＰ內部ＤＭＡ可以不經ＣＰＵ直接將圖像數據存儲到ＳＤＲＡＭ，大大提高了ＣＰＵ進行圖像處理的效率。

登錄網站后可下載文件