基于FPGA CPLD和USB技术的无损图像采集卡

EDAPLD论文基于FPGA/CPLD和USB技术的无损图像采集卡摘要:介绍了外置式USB无损图像采集卡的设计和实现方案,它用于特殊场合的图像处理及其相关领域。针对图像传输的特点,结合FPGA/CPLD和USB技术,给出了硬件实现框图,同时给出了FPGA/CPLD内部时序控制图和USB程序流程图,结合框图和部分程序源代码,具体讲述了课题中遇到的难点和相应的解决方案。关键词:无损图像采集图像处理FPGA/CPLD USB SAA7111A现场图像采集技术发展迅速,各种基于ISA、PCI等总线的图像采集卡已经相当成熟,结合课题设计了一款USB外置式图像采集卡。该图像采集卡已成功应用于一个图像处理和识别的项目中,由于图像信号不经过压缩处理,对后续处理没有任何影响,因此图像处理和识别的效果比一般的图像采集卡要好,满足了特殊场合的特殊需要。1外置式无损图像采集卡的系统构成整个无损图像采集卡由图像采集、图像信号的处理和控制、USB传输和控制、PC机端的图像还原和存储等几部分组成。图1外置式图像采集卡的硬件框图本文介绍的图像采集卡采集的一帧图像是720×576象素,如果取彩色图像,每象素用2个字节表示,每帧图像是720×576×16=6480kbps,分成奇数场和偶数场分别存储在两片SRAM中,则每片的SRAM存储3240kbps的图像数据,因此选用了256K×16=4M位的静态存储器(SRAM)。在图像处理领域,通常只需要黑白图像,可以只取图像的黑白部分,每象素用1个字节表示,每帧图像是720×576×8=3240kbps,每片SRAM存储1620kbps的图像数据。所采用的EZ-USB芯片理论速率是12Mbps,实际测得的速率是8Mbps,因此图像采集卡每秒传输约1帧彩色图像或2帧黑白图像。当插上图像