Philips PM5570圖像采集是數(shù)字圖像處理、圖像識別和機器視覺的基礎(chǔ)，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。主要采用CCD或CMOS等光電轉(zhuǎn)換器件把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后利用相應(yīng)的接口將數(shù)據(jù)輸入到處理器中進行圖像的數(shù)字分析和處理。MV-D1024E是基于CMOS的高幀頻系列相機，具有CAMERA-LINK接口。CAMERA-LINK是一種丁業(yè)應(yīng)用的高速數(shù)據(jù)連接協(xié)議，可為CCD或CMOS等數(shù)字式相機與圖像采集系統(tǒng)間提供簡單、靈活的通信接口。

　　通常情況下，圖像采集系統(tǒng)以Philips PM5570或CMOS等數(shù)字式相機為基礎(chǔ)，還需要采集卡來完成數(shù)據(jù)采集，常見的采集卡有基于DSP實現(xiàn)的和基于FPGA實現(xiàn)的，MV-D1024E系列相機也有廠家提供的采集卡，它接收到CAMERA-LINK的數(shù)據(jù)，經(jīng)采集卡簡單處理。數(shù)據(jù)通過PCI總線傳輸?shù)絇C機。但此類基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集方法有一定缺陷，數(shù)據(jù)只能通過PCI接口連接到PC機，圖像處理的功能只能由PC機完成。就使系統(tǒng)不能脫離PC機運行，在很多圖像處理的應(yīng)用場合，需要脫離PC機，并要求系統(tǒng)的體積小、重量輕、功耗低和便攜性好。隨著可編程邏輯器件的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA） 以其可靠性好、集成度高、功耗低和運算速度高等優(yōu)勢，在高速實時圖像采集系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。這里采用FPGA控制MV-D1024E系列相機的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)了脫離PC機的圖像采集卡功能。為方便系統(tǒng)和用戶輸入，設(shè)計了基于USB的PC機接口。通過USB接口，同樣可用于脫離PC機的系統(tǒng)。

　　2 Philips PM5570圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　圖像采集系統(tǒng)由CAMERA-LINK接口、USB通信接口控制、相機控制及相機數(shù)據(jù)緩沖存儲控制等模塊組成，其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　核心控制器選用Philips PM5570的Cyclone系列EPlC6Q240C8。通過PC機設(shè)定相機的曝光時間、幀頻及顯示窗口大小等參數(shù)，由USB將控制命令傳送給FPGA內(nèi)的USB接口控制模塊，其內(nèi)部集成的相機控制模塊根據(jù)所接收到的參數(shù)，將已固化在FPGA內(nèi)部ROM中的相機對應(yīng)的控制代碼傳送至 CAMERA-LINK模塊處理，然后通過內(nèi)部串行模塊將控制代碼發(fā)送給相機。相機得到控制命令后開始工作，通過封裝在其內(nèi)部的CAMERA-LINK模塊將罔像數(shù)據(jù)、時鐘信號、幀頻信號、行頻信號、數(shù)據(jù)有效信號發(fā)到FPGA的CAMERA-LINK模塊，經(jīng)過FPGA中的數(shù)據(jù)緩沖存儲模塊將高速數(shù)據(jù)流進行乒乓操作，然后將數(shù)據(jù)傳送給PC顯示及存儲處理。

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