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基于ARM9的CMOS图像采集系统的设计与实现1

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下载后可任意编辑基于 ARM9 的 CMOS 图像采集系统的设计与实现系统简介采纳 32 位 ARM 微处理器、CMOS 图像传感器和 CPLD 为核心器件,设计实现面对机器视觉领域的 CMOS 图像采集系统,主要功能模块有 SDRAM 存储单元、图像采集单元、以太网传输模块、UART 串口通信模块、Flash 模块、电源模块等;与传统的“图像采集卡-PC-终端控制设备”模式的机器视觉系统相比,具有体积小、成本低、功耗低、实时性强、设计灵活等优点。该系统可应用于视频图像监控、图像自动检测、医疗及军事检测等场所,具有良好的应用前景。 机器视觉在国民经济、科学讨论以及国防建设等领域都有着广泛的应用。在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉可以提高生产效率和自动化程度。图像采集系统是机器视觉系统的重要组成部分,目前图像采集常用的两种图像传感器为 CCD 与 CMOS 图像传感器。CCD 一般输出带制式的模拟信号,需要经过视频解码器得到数字信号才能传入微处理器中,而 CMOS 图像传感器直接输出数字信号,可以直接与微处理器进行连接。不同的 CMOS 图像传感器有不同的性能,主要表现在图像分辨率大小不同、帧速率不同、曝光方式不同等,CMOS 图像传感器可直接通过 I2C 来设置图像分辨率大小及曝光、增益等参数,而 CCD 图像传感器则需要对视频解码器进行设置来控制图像的曝光、增益等参数信息。相对于 CCD 图像传感器,CMOS 图像传感器具有低功耗、小体积、高速数据传输和方便控制等优点,因此,CMOS 图像传感器更适用于嵌入式系统应用中[1]。本文从实际应用出发,采纳 32 位 ARM9 微处理器 S3C2410A 作为 CPU 来控制其他功能模块,设计实现面对机器视觉的 CMOS 图像采集系统,主要功能模块有 SDRAM 存储单元、图像采集单元、以太网传输模块、UART 串口通信模块、Flash 模块、电源模块等。与传统的“图像采集卡-PC-终端控制设备”模式的机器视觉系统相比,具有体积小、成本低、功耗低、实时性强、设计灵活等优点。1 系统结构 典型的机器视觉系统一般包括图像采集模块、图像数字化模块、数字图像处理模块、光源系统、智能推断决策模块和机械控制执行模块[2]。其中图像采集和数字图像处理模块的速度是评价嵌入式视觉系统硬件设计的性能指标,文献[3~6]分别给出了目前常见的四种嵌入式视觉系统结构:下载后可任意编辑(1) 采纳 USB 接口摄像头结构[3]:图像采集部分的硬...

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