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1、南京航空航天大学硕士学位论文基于FPGA的图像采集卡的研究与实现姓名：王长远申请学位级别：硕士专业：航空宇航制造工程指导教师：张乐年20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要近年来，随着计算机技术的飞速发展，特别是FPGA等可编程逻辑器件技术的不断成熟，FPGA技术已成为目前电路设计领域最为热门的技术之一。它目前己经广泛地应用于通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域。本套图像采集卡系统可应用于烟草异物剔除系统中，用于实时读取流水线上的CCD相机拍照产生的烟叶图像，并经过一定的预处理传输给后台控制程序。
2、本图像采集卡系统在硬件系统上以Lattice的LFXP6FPGA芯片为核心。系统充分利用FPGA的高性能，用以实现整个系统的逻辑控制。系统通过专用CameraLink接口芯片获取CCD相机图像数据，通过CH365芯片和PCI总线通讯。在系统学习过程中，以高速CMOS静态RAM作为图像帧存储器来暂存图像数据，以解决FPGA芯片与PCI总线之间的速率不同步的问题。在系统识别过程，通过在图像采集卡内部实现硬件颜色表，对实时的图像数据进行编码，以达到数据传输的高速、高效。论文分别从硬件和软件两部分对系统的原理和实现进行了详细论述。硬件部分前
3、端进行图像的采集和预处理，后端通过PCI总线实现与主机的数据交换。软件部分实现了对目标图像的数据采集和传输。关键词：异物剔除系统，线阵CCD，CameraLink，FPGA，PCI总线，WDMi基于FPGA的图像采集卡的研究与实现ABSTRACTRecently,withthefastdevelopmentofcomputertechnology,especiallythematurityofprogrammablelogicdevicetechnologysuchasFPGA,FPGAtechnologyhasbecomeoneo
4、fthemostpopulartechniquesinelectrocircuitdesigningfield.Ithasalreadybeenbroadlyappliedincommunications,dataprocessing,network,instruments,industrycontrol,military,aeronauticsandastronauticsetc.Thissetofimageacquisitioncardsystemisdesignedfortheimpurityeliminationsystem
5、oftobacco.ItcanacquirethetobaccoleafimagedataproducedbytheCCDcameraonthepipelineinreal-time,thereafterpassthedataintothehostcomputerafteraseriesofprocessing.ThisimageacquisitioncardsystemusesLFXP6,whichisbasedonFPGA,foritscoreProcessing.ThehighperformanceofFPGAisfullyt
6、akenadvantageofinthissystem,torealizethelogiccontrol.ThesystemcapturestheimagedataproducedbytheCCDcamerathroughaspecialcameralinkinterfacechip.ItcommunicateswithPCIlocalbusthroughCH365.ItstorestheimagedatainitsimageframebufferbasedonhighspeedCMOSstaticRAMinthestudyphas
7、e.ThusitresolvestherateproblembetweentheFPGAchipandPCIlocalbus.Whileduringthesortingphase,itcompressestheimagedataviathecolortableonthecard,tomakethedatatransmissionefficientandrapid.Inthisdissertation,hardwareandsoftwarearediscussedindetailrespectively.Thehardwarecoll
8、ectstheimagedataandpreprocessesit,thentransfersthecompresseddataintothehostcomputerthroughPCIlocalbus.Themainfunction
