基于Camera Link接口的车载便携式图像实时采集与显示系统的设计

摘要

本课题是和某单位的一个横向合作预研项目,其目的是为该单位研制设计一套在车辆上使用的车载便携式图像实时采集与显示系统,设计完成的系统安装在装甲车辆上,车辆上的人员在驾驶室内就可以从液晶显示屏幕上看到摄像机实时采集到的车外的图像,从而在车内可以对车外的情况进行观测、侦查等。
　　在本论文中,设计的系统以Camera Link接口的数字摄像机为图像采集装置,以可编程逻辑器件FPGA为控制核心,以SDRAM存储器为外部缓存,实现了对摄像机拍摄到的图像进行实时的采集与显示。论文首先对Camera Link的技术协议进行了较为详细地分析介绍,然后根据系统要实现的功能对系统进行了模块划分,对各模块的芯片选型、硬件电路设计以及PCB印制电路板设计进行了详细的分析叙述。软件部分采用Verilog HDL硬件描述语言为编程语言,以Quartus Ⅱ 12.0为编程开发平台,对FPGA进行编程,实现了系统对各个功能模块的控制。
　　本论文设计的系统达到了预期的目的,可以清晰的显示摄像机实时采集到的图像,无闪屏、无干扰条纹等。而且系统设计有串行232通讯接口,可以实现摄像机和PC机的串行通讯,从而对摄像机进行配置。该系统的成功研制,为下一步研制开发基于FPGA和DSP的数字图像实时处理系统奠定了基础,对类似的基于Camera Link接口的数字摄像机的实时采集处理显示系统的开发研究具有较强的参考价值和借鉴意义。

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第一章 绪论

1.1 本课题的研究背景

1.2 本课题的研究意义

1.3 本课题的研究现状

1.4 本文的研究内容

第二章 相关背景知识介绍

2.1 Camera Link简介

2.2 Camera Link传输特性

2.3 Camera Link接口的连接器和引脚分配

第三章 系统总体设计方案

3.1 图像采集显示方案的选择

3.2 设计方案模块的划分

3.3 系统各功能模块分析

第四章 硬件电路设计与PCB制板

4.1 系统电源电路设计

4.2 26-pin MDR连接器

4.3 图像采集模块电路设计

4.4 相机控制模块电路设计

4.5 串行通讯模块电路设计

4.6 图像缓存模块电路设计

4.7 图像输出模块电路设计

4.8 FPGA模块电路设计

4.9 PCB印制电路板设计

4.10 制作的电路板

第五章 系统软件设计与测试

5.1 编程语言VerilogHDL简介

5.2 软件开发平台Quartus Ⅱ12.0

5.3 系统软件设计

5.4 系统测试

第六章 全文工作总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢