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工业相机是机器视觉系统的核心部件。随着社会进步,工业应用对相机图像的清晰度、性能要求越来越高,随之而来的是功耗和成本不断增加。后PC时代嵌入式技术在机器视觉领域应用越来越广泛,可脱离PC机使用的嵌入式智能工业相机逐渐涌现,其广泛的应用前景和市场需求使得它成为机器视觉研究的热点。本文分析了嵌入式工业相机的系统框架,对几种主流的嵌入式解决方案进行对比,对相机的图像传感器、高清显示接口、图像数据存储方案做了选择。最终本文选择FPGA和Ti DM365这两个平台作为工业相机的图像采集处理核心,两款MICRON的CMOS作为图像传感器。在方案分析基础上本文完整的实现了两套方案的嵌入式高清工业相机的软硬件系统设计。对于FPGA方案的嵌入式工业相机设计,主要工作有：1)硬件上采用高性价比的CycloneⅡ系列的FPGA芯片作为相机图像采集处理的核心,完成了FPGA核心工作电路、外部存储电路、CMOS及其外围电路、DVI高清显示电路以及系统电源的设计,完成了核心板和底板的PCB设计工作；2)软件上采用SOPC技术,设计了用于高清图像采集显示的软核片上系统,设计了基于Avalon总线的图像采集和显示控制接口的IP核；3)利用Verilog HDL和Quartus Ⅱ宏功能模块完成了CFA插值、色彩空间转换、Sobel并行处理这三种图像硬实时预处理算法的设计,展现了FPGA并行流水线处理的特性。经过软硬件的调试,该系统可以完成了分辨率为1280×1024的高清晰图像的实时采集存储与显示。DM365方案的嵌入式工业相机设计主要工作包括：1)整体硬件平台的结构设计,核心处理电路、视频输入输出各电路的原理分析和设计,高速PCB板设计；2)嵌入式Linux软件开发流程分析,DaVinci嵌入式开发环境的搭建,bootloader与内核的移植；3)Linux下V4L2视频采集框架与流程分析,基于Ti DM365SDK的视频采集处理应用程序设计。经过调试,本系统实现了本地VGA高清视频输出、H264720p30fps高清编码以及RTSP流媒体视频传输。