如何使用FPGA实现高速图像采集系统的设计

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文件名称：如何使用FPGA实现高速图像采集系统的设计
文件大小：2.06MB
文件格式：PDF
更新时间：2021-07-07 05:19:33
FPGA图像采集系统 图像采集是数字化图像处理的第一步，开发图像采集平台是视觉系统开发的基础。视觉检测的速度是视觉检测要解决的关键技术之一，也是专用图像处理系统设计所要完成的首要目标“3。传统的图像采集卡只能将采集的图像数据实时传输给计算机，而不能传输给专用图像处理系统，因此需要研制专用的图像采集系统，既能够实时高速获取视觉图像，又能实时将图像数据传输给计算机和专用图像处理系统。   FPGA（FieldProgrammableGateArray）运算速度快，实时性强，易于并行运算和实现流水线结构，编程相对复杂，它实现图像底层处理速度快，易于通过VHDL（VeryHighSpeedIntegrateCircuitHardwareDescripTIonLanguage）语言编写程序实现。以FPGA为底层运算和控制核心，能够通过软件编程无限次更改内部硬件逻辑，改变功能，编程后的FPGA相当于专用集成芯片，采用硬件电路实现软件功能，具有很高的运行速度。典型的视觉应用系统可由下列五个部分组成：图像获取、预处理、特征的提取、分类和识别、响应等5个部分组成，其中预处理、特征提取、分类一识别三个阶段分别对应了视觉任务的底层、中层和高层。视觉检测中图像处理的特点是底层图像处理数据量大，算法简单，占有2／3的计算量，高层图像处理算法复杂，但数据量小。因此，底层图像采集及控制过程由FPGA实现；高层图像处理算法由DSP（DigitalSignalProcessor，数字信号处理）实现。高速完成视觉传感器的数据处理任务。