基于FPGA的线阵CCD图像采集控制的实现

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基于FPGA的线阵CCD图像采集控制的实现近几年来，机器视觉工业检测系统得到了极大发展。在纺织工业中，人们为了提高纺织品
疵点的检测速度和精度，也在探索机器视觉系统在这-行业中的应用研究。为了满足疵点检测
的精度和速度需求，国内外学者探索了基于DSP、FPGA等高性能的嵌入式机器视觉检测系统的
研究，并取得了-定的进展[1-3]。因此，我们以纺织布坯疵点在线检测系统为应用背景，探讨了
基于FPGA的线阵CCD相机图像采集的逻辑控制技术研究。
1 布坯疵点在线检测系统硬件结构组成
针对布坯疵点检测的应用需求，我们设计了图1所示的在线检测系统硬件结构。它主要由布
坯承载平台、电机传动机构、线阵CCD相机、信号转换接口、高速图像采集逻辑控制接口、图
像处理和输出设备等拈组成，其中，布坯承载平台的作用是支撑、展平被检测的布坯；电机
传动机构以-定的速度带动布坯移动；线阵CCD相机按照被测物体运动的线速连续采集图像。
相机的电平信号统-为LVDS（Low-Voltage Differential Signaling，简称LVDS），而FPGA仅支持
LVTTL（Low Voltage TTL，简称LVTTL）电平信号，同时系统配置的转速编码器支持的是RS-422
接口电平信号。因此，信号转换接口的作用是实现LVDS、RS-422与LVTTL间的信号转换。图
像采集逻辑控制接口的主要作用是根据转速编码器检测的编码和相位信号，将来自CCD相机的
图像数据信号经过端口映射逻辑、双FIFO数据缓冲逻辑、图像裁剪逻辑和帧地址控制逻辑，生
成含有行场同步信号、地址信息的像元