基于FPGA的超高速图像采集系统设计
[Abstract]:The ultra-high speed image acquisition and transmission system generally refers to the high speed image system with a speed of more than 100 frames per second and a resolution of more than 10 million pixels in a single frame. This kind of system is widely used in military image processing and microscopic vision. High-speed online detection and other fields. In order to realize the large resolution, the super-high speed image can enter the image acquisition system quickly and in real time. At present, the general way is to design the special PCIe image acquisition board. However, this kind of system has the defects of large volume, low real-time and large power consumption. Therefore, a super-high-speed image acquisition system based on FPGA processor is proposed in this paper. In the hardware interface selection of the access image, the system adopts the Camera Link high-speed image acquisition interface to realize the super high speed image acquisition and transmission. In the selection of FPGA and related chips and other interfaces, the system adopts the high-end FPGA chip of Kintex-7 series of Xilinx Company, the DDR3 chip of two 128MB chips, the Rapid I / O high-speed transmission channel and so on, so as to ensure the data throughput of the system. The main work of this paper is embodied in the following three aspects: (1) schematic diagram, PCB diagram design, through the study of the official information and manual provided by Xilinx company, the construction of schematic diagram and the design of PCB are completed. (2) EMI design, Through the simulation test and analysis of PCB board diagram, and then optimize the design, finally make the PCB card have good EMC performance. (3) FPGA image acquisition software system design, logic implementation of Camera Link protocol and image acquisition. This can save hardware resources and hardware costs, as well as reduce the difficulty and space. Without changing any hardware, we can use software to convert Base,Medium and Full flexibly: DDR3 buffer. For the transmission of high-definition images, this external high-capacity storage is necessary, and the SRIO high-speed transmission channel is a bridge from (FPGA) to (DSP). Finally, the super-high speed image acquisition and transmission system designed in this paper is verified by a practical project. The results show that the system can transmit image data at 90 frames per second, and the resolution of single frame image is 1280 x 1024. Basically achieved 100 frames per second performance requirements.
【学位授予单位】:中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP274.2
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,本文编号:2380948
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