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如何使用FPGA实现新型高速CCD图像数据采集系统
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介绍一种基于Actel公司Fusion StartKit FPGA的线阵CCD图像数据采集系统。以FPGA作为图像数据的控制和处理核心，通过采用高速A／D、异步FIFO、UART以及电平转换、放大滤波、二值化电路和光学系统实现对图像数据的信号处理，并运用Visual Studio C++和Micmsoft公司的基本类库MFC实现对采集数据的显示、绘图、传输控制等。利用搭建的系统平台实现对物体尺寸的测量，通过对所得的数据进行分析处理，明确测量的精度和可以达到的水平。对该系统在实时监控中的优点进行分析。
CCD是一种高性能光电转换式图像传感器。它利用光电转换原理把图像信息直接转换成电信号，这样便实现了非电量的电测量。同时它还具有体积小、重量轻、噪声低、自扫描、工作速度快、测量精度高、寿命长等诸多优点。。现实中许多是利用单片机作为控制核心，并配备其他的一些外围电路实现CCD的数据采集，速度慢、集成度低。同时也有用ARM或者FPGA来实现对数据的处理，虽然速度和集成度提高了，但是许多都是依靠示波器或数码管来实现测量结果的显示，功能单一，不利于信号通信的控制。本文以Actel FusionStanKit FPGA作为控制图像数据的读入和视频信号的处理器。以自制的光学系统作为单一光信号来源。同时也介绍了一种新型的图像数据采集系统的设计方法——利用VC++上位机实现被测量参数的显示和绘制，不仅测量精度高，而且实时性好。成功实现了光电算一体化。
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