如何使用FPGA實現新型高速CCD圖像數據采集系統

　　介紹一種基于Actel公司Fusion StartKit FPGA的線陣CCD圖像數據采集系統。以FPGA作為圖像數據的控制和處理核心，通過采用高速A／D、異步FIFO、UART以及電平轉換、放大濾波、二值化電路和光學系統實現對圖像數據的信號處理，并運用Visual Studio C++和Micmsoft公司的基本類庫MFC實現對采集數據的顯示、繪圖、傳輸控制等。利用搭建的系統平臺實現對物體尺寸的測量，通過對所得的數據進行分析處理，明確測量的精度和可以達到的水平。對該系統在實時監控中的優點進行分析。

　　CCD是一種高性能光電轉換式圖像傳感器。它利用光電轉換原理把圖像信息直接轉換成電信號，這樣便實現了非電量的電測量。同時它還具有體積小、重量輕、噪聲低、自掃描、工作速度快、測量精度高、壽命長等諸多優點?！，F實中許多是利用單片機作為控制核心，并配備其他的一些外圍電路實現CCD的數據采集，速度慢、集成度低。同時也有用ARM或者FPGA來實現對數據的處理，雖然速度和集成度提高了，但是許多都是依靠示波器或數碼管來實現測量結果的顯示，功能單一，不利于信號通信的控制。本文以Actel FusionStanKit FPGA作為控制圖像數據的讀入和視頻信號的處理器。以自制的光學系統作為單一光信號來源。同時也介紹了一種新型的圖像數據采集系統的設計方法——利用VC++上位機實現被測量參數的顯示和繪制，不僅測量精度高，而且實時性好。成功實現了光電算一體化。

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