基于DSP和CPLD的智能相机系统设计与研究_毕业设计论文.doc

基于DSP和CPLD的智能相机系统设计与研究
目录
1 绪论 1
背景 1
2
3
4
4
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2 智能相机系统概述 5
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DM642的特点及内部结构 6
DM642的主要特点及性能: 7
DM642视频口 7
DM642 EDMA 8
DM642 Cache结构 8
DM642 I2C模块 8
9
9
IDE集成开发环境 9
CPLD技术 10
11
3 智能相机的硬件电路设计与实现 12
12
DM642处理器单元 12
VLIW(very long instruction word): 12
大端(Big Endian)和小端(Little Endian): 12
13
系统所需电源种类 13
电源电路类型 14
电源监视和系统监视 15
TMS320DM642供电方案设计 15
存储器电路模块 17
TMS320DM642的存储空间 17
同步动态存储器:SDRAM 18
异步存储器:FLASH 19
20
DM642的VP口 20
视频输入部分 21
视频输出部分 23
CPLD逻辑控制模块 24
CPLD技术概述 24
CPLD的逻辑功能 24
CPLD电路模块的实现 25
网络通信模块 26
以太网模块 26
网络接口简介 26
27
调试模块 27
UART模块 29
4 D图像采集单元 31
CMOS图像传感器的发展与特性 31
CMOS图像传感器的工作原理 31
CMOS图像传感器的特性参数 31
32
32
32
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TVP5150芯片介绍 33
34
5 智能相机的软件实现 35
DSP 程序开发的流程 35
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35
35
36
36
36
6 总结与展望 37
附录 30
参考文献 42
致谢 44
1 绪论
背景
智能相机是指通过传感器(即图像摄取装置,D两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
智能相机的特点是能够提高生产制造的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人类视觉难以满足要求的场合,如钢厂对钢板或钢带的检验,造纸厂对纸张的均匀度,亮度等质量标准进行检验,就常用智能相机来替代人类视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人类视觉检查产品质量效率低且精度不高,用智能相机可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且智能相机易于实现信息集成,通过对生产线上产品的检验结果的分析可以实时对生产线的运行情况进行监控,并将结果反馈给控制系统,以随时对生产线进行调整。因此,智能相机是实现计算机集成制造的基础技术[3]。
正是由于智能相机系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将智能相机广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。在我国,这种应用也在逐渐被认知,带来最直接的反应就是国内对于智能相机的需求将越来越多。但由于国内对智能相机研究刚刚起步,与国外的应用情况相比有一定差距。
从组成结构来分类,典型的机器视觉系统可分为两大类:PC式或板卡式机器视觉系统(P