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随着计算机技术、数字图像处理技术、CCD(Charged Couple Device)技术的发展与完善,机器视觉逐步完善,并已走进工业现场。在PDP(Plasma Display Panels)生产中也需要它们来识别生产过程中产生的缺陷。但高速图像采集、处理与传输系统仍是一个亟待解决的难题。本文根据课题提出的高速、实时等要求提出了基于可编程器件的高速图像采集、处理与传输系统。
实验中采用高速线阵CCD搭建图像获取系统,并使用FPGA(Field Programmable Gate Array)完成图像预处理以及与上位机的数据传输与通信。
由于使用硬件实现图像处理,本系统比传统的基于DSP处理器的系统拥有更快的处理速度。并且由于FPGA使用不同配置文件对应不同的算法,所以在算法实现上更加灵活。本文详细了介绍几种图像预处理方法在FPGA上的实现方法。接着介绍了基于嵌入式Linux的网络数据传输与通信的实现。详细阐述了基于FPGA的NiosⅡ软核处理器的硬件平台的设计以及嵌入式Linux的软件设计,从Linux系统移植、设备驱动程序开发到上层的线阵CCD数据接收与传输以及采用BSD套接字的UDP应用程序设计。最后介绍了上位机的数据接收程序以及测试程序的设计。