基于FPGA的高速線陣CCD相機(jī)控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、隨著機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展，線陣CCD相機(jī)在印刷品質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。但由于印刷生產(chǎn)線速度的波動(dòng)，經(jīng)常使得CCD相機(jī)采樣不均勻，導(dǎo)致所測(cè)圖像的畸變。因此，本文提出了一種基于FPGA的CCD相機(jī)采樣率控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能改善線陣CCD相機(jī)采樣的均勻性。
　　 首先，本文從整體上對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。整個(gè)系統(tǒng)采用MCU+FPGA的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，其中FPGA實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入編碼器信號(hào)的數(shù)字處理，而MCU實(shí)現(xiàn)將FPGA得到的有關(guān)信息采用串口的

2、方式傳送到PC機(jī)。
　　 其次，根據(jù)編碼器信號(hào)的噪聲特點(diǎn)選擇了中值濾波算法對(duì)編碼器信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)該算法在VLSI上的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹。闡述了在FPGA上實(shí)現(xiàn)控制功能的模塊結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想，給出了Verilog描述該控制系統(tǒng)的代碼實(shí)現(xiàn)和在ISE設(shè)計(jì)工具中的實(shí)現(xiàn)結(jié)果。
　　 本文設(shè)計(jì)了FPGA子板的電路圖和PCB圖。介紹了選用的FPGA類型及其結(jié)構(gòu)，給出了FPGA子板的原理圖。從抗干擾的角度，對(duì)FPGA子板的PCB進(jìn)行了

3、設(shè)計(jì)，主要從電源系統(tǒng)、信號(hào)線之間的串?dāng)_和信號(hào)線的反射等方面考慮盡量地減少了系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的電磁兼容性。
　　 在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了MCU母板的原理圖、PCB圖和軟件。MCU母板主要實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的接口和驅(qū)動(dòng)，將外界的編碼器信號(hào)轉(zhuǎn)換成FPGA兼容電平，將FPGA輸出的CCD驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到CCD相機(jī)，同時(shí)將FPGA中的信息傳送到PC機(jī)中，為PC機(jī)軟件進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)償提供依據(jù)。
　　 最后將實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試調(diào)試。分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果