基于FPGA的视觉系统研究

白亮亮 崔瑞雪 薛曼雪

[摘 要]随着智能设备的发展和图像处理技术的进步，视觉采集系统已成为测量、监控、自动化等领域一种重要的信息获取手段。本课题分析了主流视觉采集系统架构。通过比较各模块实现过程及性能优劣，最终设计一款以CMOS图像传感器作为成像设备，FPGA作为视觉处理部分和千兆以太网作为数据传输方式的视觉系统。

[关键词]视觉系统；以太网；传感器

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）11-0093-01

0 前言

在人类生活中，“眼睛”作为人类直接获取信息的五感之一，人们通过“眼睛”实现对外界客观事物表象的获取。凭借视觉所获得的图像信息含有丰富的客观事实，大脑根据图像所呈现的外貌加以分析，并做出客观反应，利用视觉的处理机制不在无时无刻的指导着人类的生活作息。随着社会的进步和科学的发展，为了响应人类更好的获取图像信息，通过人眼成像原理发明了图像采集设备。人们根据大脑对图像的分析和处理机制， 發明了专用图像处理系统。历经数十载成像技术和图像分析技术的研究应用，已对社会的进步产生了巨大的贡献。本课题结合以上行业背景和社会需求，研制了一款采用FPGA芯片作为主控芯片，千兆以太网传输方式的视觉处理系统，为后期的图像处理带来最佳体验，形成产品竞争力。

1 系统总体设计框架及原理

目前主流系统的图像处理系统架构如图1所示。

整个图像处理系统主要包括成像设备、图像采集模块电路、微处理器、图像传输模块和显示模块。……