fpga和usb2.0在图像数据采集中的应用

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1、武汉科技大学硕士学位论文FPGA和USB2.0在图像数据采集中的应用姓名：刘振波申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：熊庆国20081120武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要条形码是一种用印刷图形实现快速计算机输入的技术。通过它可以代替手工录入，降低录入差错，加快人员或商品的流通效率，改善人们的生活。随着电子技术的飞速发展，数字图像处理在人们日常生活中的使用已经越来越普及，在证件条码识别、公安、交通监控、火灾监控、产品识别、防伪等领域都有了广泛的应用。本设计就是基于数字图像处理的数据采集方案，即通过CMOS图像传感器采集一维条码、二维条

2、码图像数据信息，将其无损传递到PC机，由PC机对采集到的信息进行运算解码，输出采集码字的详细信息。该产品在国外已经广泛使用，在国内的市场也在不断拓展。身份证、护照、名片以及书籍、消费品等商品上具有的一维条码、二维条码，可经该设备送PC机解码后查询数据库，以鉴别真伪，保护广大群众的切身利益。相对于欧美等相似产品而言，该设计方案不仅成本低，而且由于解码优化和传输过程的巧妙控制，使解码速度也有了大大提高，因而在市场上有较强的竞争力。在本论文的研究课题中，USB固件驱动Micron公司的MT9M112⋯图像传感器取得图像信息，数据在经FPGA(FieldPr

3、ogrammableGateArray)缓冲后用USB(UniversalSerialBus)传输至PC机，供后者解码后进行各种应用。方案利用FPGA的FIFO核(FIFOCore)资源不仅顺利解决了MT9M112和USB因工作频率不同而产生的速率匹配问题，而且将8位图像数据转换为16位，大大加快了数据的传输速率，使PC机得到的数据更加流畅，同时通过对USB(这里采用的是Cypress的EZUSBFX2瞳1)增强型51核控制，实现了对MT9M112的亮度、画质、防拖影、以及指示灯等的控制，提高了产品的适应性和识别率，受到条码阅读器客户的青睐。关键词：

4、条形码；识别；FIFO核；USB固件AbstractBar．codeisatechnologyforprintedfigurestoactasafastinputwaytocomputer．ItCallreplacemanualkeyboardtypinginmanyfields，thusdecreasethepossibilityofwrongtyping，speed．uptheflowefficiencyofpeopleandgoods，andmakelifebetter．Withtherapiddevelopmentofelectronicst

5、echnology,digitalimageprocessinghasbeingappliedinpeople’Sdailylives，nowtheuseofithasbecomemoreandmorepopularinthebard-coderecognitiondomain，publicsecurity,trafficcontrol，firecontrolandSOon．Thisdesignisbasedondigitalimageprocessingofdatatransformation，inwhichaCMOSimagesensorcapt

6、uresaframeofonedimensionalortwodimensionalbar-codeasimagedata，thentransferittoaPC．ThePCWOulddecodetheimagedataandoutputthenumberandcharacterswhichthebard-codeexpresses．Theproducthasbeenwidelyusedabroadandinthedomesticmarketitisexpanding．Itcanbeusedforidentitycards，passports，bus

7、inesscards，books，supermarketproductsandSOon．ByPCandtheassociateddatabases，thedecodedinformationCanbeusedtoidentifytheauthenticityandprotectthevitalinterestsofthepeople．ComparedtothesimilarproductsmanufacturedbyEuropeandtheUnitedStates，thisdesignnotonlyhaslowercosts，butalsodoesw

8、ellincontrollingimages’transmission．Asaresult，thedecod