理想的分布式视觉检测系统要求其图像采集处理单元体积小,功耗低,抗干扰能力强,能够完成数据预处理。CMOS数字图像传感器具有功耗低、体积小、集成度高等优点,能够满足分布式视觉检测系统的要求。本文将嵌入式系统应用于图像采集处理单元中,使图像采集,数据预处理,网络传输等模块集成化,从而大大提高了图像采集处理单元的性能。本文提出图像采集处理单元解决方案并加以验证,基于嵌入式系统的图像采集处理单元更适于在工业现场分布式视觉检测系统中应用。本文在提出图像采集处理单元整体设计方案的基础上,对所提出方案进行了硬件和软件的详细分析与设计。硬件方面,通过分析比较,利用COMS数字图像传感器进行图像采集,设计了基于嵌入式系统的Virtex-II Pro型FPGA图像采集处理电路,使用用户IP核控制视觉传感器和外部SRAM进行图像数据实时采集和存储。软件方面,利用用户IP核和固定IP核配合内部总线搭建系统平台,为相关IP核编写了驱动程序,并将嵌入式TCP/IP协议栈—uIP移植到系统中以实现基于以太网的图像数据实时传输。根据系统硬件和软件的设计方案,本文使用实验室现有FPGA开发模拟系统对设计方案进行了验证。实验表明,本文所提出的解决方案完全可行,图像采集处理单元能够实现对COMS数字图像传感器所采集图像的实时采集、存储与传输等功能。