基于fpga的多路图像采集系统的软件设计

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1、万方数据第19卷V01．19第3期NO．3电子设计工程ElectronicDesignEngineering20l1年2月Feb．20ll基于FPGA的多路图像采集系统的软件设计付强，夏靖波，杨军(西安工业大学计算机科学与工程学院，陕西西安710032)摘要：分析了现有的视频采集方案的研究现状，对如何采用CCD摄像头采集多通道、高分辨率、高质量的图像以及基于FPGA的嵌入式图像采集系统的实现方法做了研究。与传统图像采集系统相比，该系统主要利用四片视频解码芯片SAA7113H和两片FPGA完成对四路图像的同时采集、存储和显示．能根据FIGA里UART模块接收到

2、的指令切换一路图像在LCD或是VGA上全屏显示。实现了对两个FPGA的级联配置，针对视频解码芯片ADV718lB，实现了12C总线配置、ITU656解码以及数据格式的转换。并根据多次实验，对最终显示图像的抖动现象作了分析和提出解决方法。结果证明，该系统具有低成本、高可靠、灵活性好等特点。关键词：SAA7113H；FPGA；ITU565；图像采集中图分类号：TlX)19文献标识码：A文章编号：1674-6236(2011)03一174—04Thesoftwaredesignofmulti—channelimageacquisitionsystembasedon

3、FPGAFUQiang，XIAJing-bo，YANGJun(Xi'anUniversityofTechnology，ComputerScienceandEngineering，Xi'an710032，China)Abstract：ThispaperanalyzesthereseaI'chstatusaboutVideoCaptureschemes．whichhavestudiedhowtouseCCDcameratoacquiremuhichannel，high·resolutionandhigh-qualit)rimages，andtorealizeFP

4、GA·basedembeddedimageacquisitionsystem．Incontrastwiththetraditionalimageacquisitionsystem．theembeddedimageacquisitionsystemmainlyusesfourSAA713Hvideodecodersandtwon，GAtoachievetheacquisition，storage，anddisplayoftwochannelimage，inaddition，accordingtolhereceivedinstructionsofUARTmodu

5、le，canswitchonechannelimageontheLCDorVGAfuil-screen．ItfurtherrealizesthecaseadeconfigurationoftwoFPGA．andtheF-Comnibusconfiguration，the删656decoding，andthedataformatconvemionontheADV7181Bvideodecoder．Furthermore，basedonmultipleexperiments，scholarsanalyzedtheditheringoffinaldisplayim

6、ageandputforwardasolution．Theresultshaveshowedthatthesystemhaslow-cost，high·reliabilityandgreatflexibility．Keywords：SAA7113H；FPGA；ITU565；imageacquisition工业现场因为环境复杂，实时性要求高．常常需要对一处或多处霞要佗置同时进行监控．且能够在需要时切换其中一幅画面全屏显示。这就要求设计一种实时视频监控系统，既能够满足工业现场应用的特殊环境，具有体积小、功耗低、可定制的特点。又能够对多点进行同时采集和同屏显示以及

7、对其中的一路进行切换。国内现有的视频监控方案一般是采用CCD摄像头+视频解码芯片(如SAA7113H／ADV718lB)4-FlaGMCPLD+DSP的模式实现．其中视频解码芯片用来对CCD摄像头采集的模拟信号进行AD转换III．FPGA／CPLD对数据采集进行控制，DSP最终对数据进行处理。这种方法开发周期妖，成本高．且可更改性差。本文介绍的系统主要由两片Ahera公司的CycloneII系列的EP2C8Q20818和1￡利浦公司的视频解码芯片SAA7l13H以及外存储器件SRAM等组成121。两片FPGA分别完成前端图像的采集和后端数据的处理，视频解码芯

8、片完成模拟信号向数据信号的转换，存储器件在FPGA的