基于FPGA的遠程圖像采集系統設計
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引言
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/99680.htm圖像信息的獲取和傳輸是圖像處理系統的重要組成部分，直接影響圖像處理系統的性能。圖像信息的采集包括對圖像數據、各種附帶參數信息以及狀態(tài)控制信號的采集，一般圖像信號和狀態(tài)參數信號以及控制信號是獨立產生的，因此需要設計一種系統能夠將外部設備產生的圖像數據和狀態(tài)控制信號同步采集，并能長距離高速傳輸，綜合考慮到圖像采集系統所要求的實時性，可靠性，以及FPGA在數字電路的設計中的優(yōu)勢，為此本文討論了一種利用FPGA實現基于LVDS的圖像數據采集傳輸技術。
系統設計
高速圖像數據的采集傳輸系統如圖1 所示，主要包括圖像數據源的形成、數據信息的處理和緩存以及幀數據的轉發(fā)三部分。其中，圖像數據源的形成過程中，成像設備作為圖像數據的來源，它為系統提供高分辨率的可見光和紅外圖像，考慮系統的實時性和高可靠性因素，采用LVDS傳輸接口實現數據長距離高速傳輸，解決了傳輸瓶頸問題，圖像數據在進入FPGA之前需通過數據格式轉換接口(采用MAX9218實現)將串行的數據轉換為并行數據并緩存。
數據信息的處理由協處理器FPGA完成，主要包括圖像數據及相關參數信息的采集、緩存、組幀和圖像數據的轉發(fā)。其中圖像數據的組幀過程最為復雜， FPGA根據圖像源中幀同步、行同步、圖像選擇信號接收解串圖像，存儲至緩存區(qū)，并將圖像附帶的參數信息寫入緩存后部，經組幀狀態(tài)機形成所需的圖像數據幀。
圖像數據幀形成后，轉發(fā)存儲至乒乓結構的幀存儲器，其容量為：512×512×8bit=2Mb。同時硬件邏輯自動將圖像和配套參數信息數據通過LVDS圖像發(fā)送接口發(fā)送至數據鏈，圖像數據再次以串行的LVDS方式傳輸到后續(xù)設備進行處理。
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