基于Camera Link的數(shù)字圖像采集處理及以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng).pdf

1、隨著圖像傳感器的幀頻和分辨率的不斷提高,圖像傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及軍事等領(lǐng)域的高端應(yīng)用越來(lái)越廣泛,由此也對(duì)圖像的采集、傳輸速度提出了更高的要求。Camera Link是一種具有高傳輸速度和遠(yuǎn)傳輸距離的圖像數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)總線接口,目前大多數(shù)相機(jī)都配有該種接口作為圖像數(shù)據(jù)輸出通道。以太網(wǎng)技術(shù)是最廣泛安裝的局域網(wǎng)技術(shù),已經(jīng)發(fā)展出了快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)以及萬(wàn)兆以太網(wǎng)的高速傳輸模式。Camera Link接口和以太網(wǎng)接口都適合進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的高速、大數(shù)

2、據(jù)量傳輸,可以滿足圖像傳感器圖像輸出與終端計(jì)算機(jī)之間的速度匹配問題。
　　本論文基于 Camera Link接口和以太網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)了一套圖像采集處理及傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)采用Altera Cyclone II EP2C35F672C6型號(hào)的FPGA(Field Programmable Gate Array)進(jìn)行時(shí)序控制和圖像數(shù)據(jù)采集、處理,以ARM Cortex-M4內(nèi)核的飛思卡爾K60微控制器為控制中心,采用DS90CR284芯片將C

3、amera Link信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。圖像經(jīng)FPGA配接的SDRAM緩存后,由ARM Cortex-M4微控制器的DMA通道傳輸并通過以太網(wǎng)傳入PC機(jī),最后由上位機(jī)專門軟件接收、存儲(chǔ)及顯示圖像。
　　本論文全面研究了Camera Link接口技術(shù)以及該技術(shù)中所用到的低壓差分信號(hào)(LVDS)技術(shù),詳細(xì)分析了以太網(wǎng)協(xié)議的內(nèi)容和工作規(guī)律,確立并采用UDP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù),構(gòu)建了基于Camera Link標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像采集處理及以太網(wǎng)傳輸系

4、統(tǒng)。然后,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)所需的各個(gè)硬件模塊,包括:Camera Link接口模塊、K60微控制器模塊以及以太網(wǎng)通信模塊等。同時(shí),開發(fā)了配套的底層驅(qū)動(dòng)程序,利用Visual C/C++6.0與OpenCV圖像處理庫(kù)編寫了上位機(jī)系統(tǒng)軟件。
　　為了便于測(cè)試系統(tǒng)的功能還設(shè)計(jì)了基于OV7620 CMOS圖像傳感器的相機(jī)模塊,并選用DS90CR283芯片將采集到的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為Camera Link信號(hào)輸出,最終完成了從相機(jī)到圖像采集卡再到PC