基于FPGA的图像采集与存储系统的设计

FPGA图像采集

第 4期 (总第 143期 )

2007年 8月 机 械 工 程 与 自 动 化

M ECHAN I CAL   EN G I N EER I N G   &  AU TOM A T I ON N o 14

A ug 1

文章编号 :167226413(2007) 0420044203

基于 FPGA 的图像采集与存储系统的设计

陈国柱 , 刘 涛 , 李元宗

(太原理工大学 机械工程学院 , 山西 太原  030024)

摘要 :主要阐述了一种基于 FPGA 的图像采集与存储方案 绍 , 然后又针对采集和存储的具体实现进行了详细阐述 存储器地址产生模块的仿真结果 。

基于FPGA的图像采集与存储系统的设计

关键词 :C M O S ; ; :P :收稿日期 :2006211206; 修回日期 :2007202228

作者简介 :陈国柱 (19812) , 男 , 河南唐河人 , 硕士研究生 , 研究方向 :机器人 。

0 引言

近年来 , 随着 C M O S 图像传感技术的快速发展 , C M O S 图像传感器正逐渐取代传统的 CCD 图像传感 器 , 而 FPGA (现场可编程门阵列 ) 以其高度的灵活性 和可编程性 , 也得到了广泛的应用 。

本文介绍了一种用于自主式移动小车的基于 FPGA 控制下的 C M O S 图像采集与存储系统 。 在该自 主式移动小车中 , 通过对 C M O S 图像传感器输出的黑 白图像信号进行采集 ,

然后在 D SP 和 PC 协同下对采

集到的数字图像进行处理 , 最后根据处理结果生成环 境地图 , 指导小车运动 。 文章主要介绍该自主式移动 小车的图像采集与存储部分的原理及其具体实现 。 1 系统组成及工作原理

本设计的硬件部分包括 C M O S 图像传感器 、 可编 程门阵列 FPGA 、图像存储器 SRAM , 系统整体结构 见图 1。 其中 FPGA 实现的功能主要有 C M O S 初始 化 、 C M O S 时序产生 、 存储器选择和存储器地址产生 。

图 1 系统整体结构

  系统工作原理为 :系统上电启动后 , C M O S 初始

化模块发送数据初始化 C M O S , 然后进入等待状态 , 当 FPGA 接收到图像采集信号 (Sam p le ) 后 , 由 C M O S 时 序 产 生 模 块 产 生 控 制 时 序 信 号 (V SYN C 、

CH SYN C 、 M CL K 、 FR EX ) , 控制 C M O S 进行图像采

集 , 同时 C M O S 在控制信号作用下输出像素时钟信号

PCL K 和水平参考输出信号 HR EF 。 SRAM 选择模块 根据 V SYN C 、 HR EF 进行不同 SRAM 之间切换 , 而 地 址产生模块根据 V SYN C 、 HR EF 和 PCL K 产生 SRAM 地址信号 , SRAM 根据存储器选择模块和地址

基于FPGA的图像采集与存储系统的设计

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