一種遙控式可存儲的圖像采集系統的設計與實現
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圖像采集技術隨著科技的不斷進步在全球的應用已越來越廣泛，如軍用工業、醫療、電子等各領域。在國內，各行各業對采用圖像采集技術的工業自動化、智能化需求也廣泛出現，逐步開始了工業現場的應用，比如，制藥行業的藥品檢測分裝、印刷業的印刷色彩檢測、PCB板的表面質量檢測、LCD屏的質量檢測等。所以，以圖像采集功能為核心，開發一款適合工業領域應用且功能齊全、操作方便的圖像采集系統會給用戶帶來很大的實惠。
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行了改進。
1 系統總體設計
系統總體設計如下：圖像通過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盤或其他USB設備中，并可以對存儲的圖像進行回顯；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、存圖和讀圖等所有功能，操作靈活方便。系統用美光公司的130萬像素MT9T001作為圖像傳感器；Altera公司的FPGA芯片EP2C8Q208來完成圖像采集和顯示功能的控制，在實時瀏覽圖像時，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芯片來完成遙控器的解碼、讀寫USB設備的控制以及位圖格式的創建等；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，節約了軟件的開發時間。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領域，做成產品，作為工業眾多工業相機中的一種。圖1是其總體設計框圖。
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