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文檔簡介
1、高清高幀相機(jī)在工業(yè)監(jiān)控、圖像識別、非接觸測量等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,其采集圖像的質(zhì)量對后續(xù)圖像處理效果有很大影響。由于原理和工藝的差別,CCD傳感器的成像質(zhì)量高于CMOS傳感器,因此CCD相機(jī)的需求越來越大。針對這種現(xiàn)狀,本文采用KAI-01050圖像傳感器和USB3.0傳輸通道,設(shè)計了一款高清高幀的CCD相機(jī)。
系統(tǒng)的硬件設(shè)計分為圖像采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊兩部分。圖像采集模塊使用C8051F921單片機(jī)配置AD9920A芯片內(nèi)
2、部寄存器,產(chǎn)生CCD所需的行、場驅(qū)動信號,通過OPA690運(yùn)算放大電路對行信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,以滿足傳感器的要求,再將信號輸入CCD傳感器,驅(qū)動其采集圖像;數(shù)據(jù)傳輸模塊以FPGA為主控器,實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的緩存、上傳以及相機(jī)參數(shù)的下發(fā),采用Cypress公司的CYUSB3014芯片實(shí)現(xiàn)USB3.0傳輸協(xié)議,接收FPGA發(fā)來的圖像數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到上位機(jī)。
系統(tǒng)的軟件設(shè)計分為四部分:AD9920A配置程序,負(fù)責(zé)產(chǎn)生CCD傳感器需要的行、場驅(qū)
3、動信號,并將傳感器采集到的模擬圖像進(jìn)行放大和相關(guān)雙采樣,轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像;FPGA傳輸控制程序,負(fù)責(zé)緩存圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)位寬轉(zhuǎn)換,再通過狀態(tài)機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到USB3.0芯片,同時負(fù)責(zé)接收上位機(jī)下發(fā)的相機(jī)參數(shù)并轉(zhuǎn)發(fā)給圖像采集模塊的單片機(jī);USB3.0固件程序,完成CYUSB3014芯片的GPIFⅡ接口配置和內(nèi)部DMA數(shù)據(jù)通道的建立;上位機(jī)圖像顯示程序,利用MFC和多線程編程,實(shí)現(xiàn)USB3.0數(shù)據(jù)的接收和圖像顯示,同時支持CCD傳感器參數(shù)的實(shí)
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