基于FPGA的線陣CCD圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的發(fā)展，基于線陣CCD的圖像處理技術(shù)在航空航天、遙感成像及工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域越來越受重視。CCD圖像傳感器的高敏感度、高精度、低失真等特點(diǎn)，可以滿足對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)的高分辨率測(cè)量及對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的精確測(cè)量等要求，因此，基于線陣CCD圖像傳感器的圖像采集系統(tǒng)研究，具有現(xiàn)實(shí)可行性。
　　本文以提高線陣CCD圖像采集系統(tǒng)的采集速度及精度為目的，旨在構(gòu)建起以FPGA為核心的線陣CCD數(shù)據(jù)采集電路，在設(shè)計(jì)出系統(tǒng)硬件電路的基礎(chǔ)上，著重分析圖像信號(hào)的

2、穩(wěn)定傳輸及抗干擾性。
　　本文在分析CCD基本原理及成像原理的基礎(chǔ)上，提出了基于FPGA設(shè)計(jì)的圖像采集系統(tǒng)方案，包括以圖像傳感器為核心的CCD驅(qū)動(dòng)電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，數(shù)據(jù)輸出電路，及作為核心的FPGA控制電路。CCD驅(qū)動(dòng)電路放在前端電路板上，主要產(chǎn)生線陣CCD的時(shí)序驅(qū)動(dòng)，使得線陣CCD圖像傳感器能夠正常工作，將鏡頭輸入的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再進(jìn)行模擬放大。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬放大后的RGB三通道模擬圖像信號(hào)通過AD芯片同時(shí)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，

3、轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)與FPGA連接。數(shù)據(jù)輸出電路是將經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)通過USB2.0接口上傳上位機(jī)。
　　其中，圍繞FPGA的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出了以FPGA為核心的控制電路，并介紹了它的實(shí)現(xiàn)方法及具體功能。最后，采用相關(guān)的開發(fā)工具，建立總工程，對(duì)系統(tǒng)分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，并簡要分析了開發(fā)軟件及編程語言的特點(diǎn)。
　　實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證結(jié)果表明，采用Verilog設(shè)計(jì)的各個(gè)電路的控制時(shí)序，完全滿足系統(tǒng)要求，利用FPGA生成相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)并