基于机器视觉的嵌入式高速图像通信系统设计

1 引言
随着现代的图形采集技术发展迅速，各种基于ISA，PCI，USB1.1等总线的图形采集卡速度已经不能满足用户的需求，而采用 USB2.0以后就可以解决这个传输速度上的瓶颈，USB2.0的速度是480Mbits/s，完全可以满足图像采集、传输以及后续处理的要求。系统中采用 DSP+CPLD的硬件设计方案，采用现场可编程芯片 CPLD及两片 SRAM构成的图像采集和存储系统，可以根据不同的需要进行现场编程，具有通用性好、价格相对便宜，易于系统调试，升级等特点。系统中 CPLD选择的型号是 ALTERA公司的MAX7000系列低功耗芯片EPM7128A。片外大容量 SRAM是DSP与 CPLD的联系桥梁，系统设计也利用这座桥梁将 USB和 CPLD有机地联系起来。该系统的市场调查表明，适应于各种主动或被动的监测场合，以及医疗、公安和工业检测当中。 2 系统的硬件设计方案
图像通信系统包括以下四个部分，如图 1所示：

(1) 图像采集模块，由线阵 CCD、CCD 驱动信号增强电路、CPLD 和 A/D 组成，用于采集图像信号，并将模拟信号数字化，以便 DSP 处理。本系统采用黑白高速线阵TH7814A，该 CCD 为双路输出，像敏单元尺寸7 µm，最高驱动频率 50 MHz；CCD 驱动信号增强电路是为满足该 CCD 所需的 9 V 高速驱动而设计的；A/D 芯片采用 SAA7111A，它由双通道模拟预处理电路、自动钳位和增益控制、时钟产生电路、数字多标准译码器色度/饱和度/对比度控制电路、彩色空间矩阵和 27MHz数据处理通道七部分组成，并由 DSP模拟I 2C总线进行时序配置，以上器件同步驱动脉冲均由 CPLD 产生。