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本文是基于我国“数字海洋”，研制数字化海面采集与生成系统中图像采集同步部分的模拟试验。该部分是通过实时记录海面几何波形的变化，对采集的图像进行算法处理，将实时海面波形图像变换为具有对应几何精度的立体高度图，获取模拟海面的数字化波形。由于现场待测海波池区域面积很大，一台CCD摄像机的测量范围不能覆盖整个测量区域，不能满足测量的需求。因此，需要采用多台CCD摄像机分区域测量与数据融合的方式进行现场大范围海浪浪高的在线测量，即使用多台CCD摄像机从空间不同的位置测量整个区域。通过在海波池沿线等间隔布置四对测站，每对测站负责所覆盖海波区域的浪高实时数据采集及测量工作。由于四对测站测量的是在同一激光参考平面上调制的同一海波波形，只是测量区域不同，可以对四组浪高测量信息进行数据融合与归一化处理。为了实现多CCD摄像机对海波池区域的图像采集，本文设计了多CCD摄像机同步图像采集系统。系统以Camera Link接口的CCD摄像机为图像采集装置，现场可编程逻辑器件FPGA为控制核心实现了对海波池图像的采集与显示。系统通过Camera Link接口将CCD采集的图像数据送入FPGA数据缓存模块，数据缓存模块再通过PCI接口将采集到的数据送到计算机内，完成整个图像的采集。系统的硬件设计主要包括功能芯片的选型、FPGA与CCD摄相机的接口设计、多CCD摄相机同步控制电路的设计、图像采集和预处理模块的设计、FPGA与PCI总线接口的设计以及电源模块设计等。在程序设计中，采用verilog HDL硬件描述语言实现对多CCD摄相机的同步触发逻辑，CameraLink接口逻辑、SDRAM图像缓存控制逻辑以及PCI接口逻辑等逻辑单元的设计。最后，设计完成了原理图及PCB板的设计。通过对系统的仿真及测试，表明系统满足设计功能，基本完成了设计要求。