张 彤，吕东欢，欧阳宁

(桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林541004)

责任编辑:魏雨博

立体视觉(Binocular Stereo Vision)是机器视觉研究的热点[1]，双目视频信号的同步采集及实时显示是整个研究的前提和基础，但现阶段大部分多路视频采集卡都是基于分时复用或多路切换，不能真正实现双目视频的同步采集及实时显示[2-3]。针对这一现状，本文将SOPC(System on Programmable Chip，片上可编程系统)技术与FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)相结合，提出了一种以Nios II处理器为核心的软硬件协同设计的双目同步视频采集及实时显示系统，由DMA(Direct Memory Access，直接内存存取)控制器和Avalon-MM(Avalon Memory Map，Avalon存储器映射接口)模块组成的DTFC(Data Transfer Fast Channel，数据快速传输通道)完成视频数据采集和输出，破除处理器与外设在数据交换上的瓶颈，实现了真正的双目视频同步采集与实时显示。

图1 系统结构框图

1 系统设计

系统结构框图如图1所示。

系统包括视频采集、视频输出、视频存储及核心控制模块。其中Video Capture Control_1和Video Capture Control_2为视频采集模块，按照CMOS传感器(CMOS_1，CMOS_2)的时序产生控制信号，采集视频图像数据，CMOS传感器采用2片OmniVision公司的OV7670 CAMERACHIP，通过串行成像控制总线(SCCB)配置传感器内寄存器，使其以30帧/秒(f/s)的速度平稳输出VGA(640×480)画质的视频流;Video Transfer Control为视频输出模块，通过状态机判断Slave FIFO的空满状态，将数据输出至USB2.0控制芯片CY7C68013A，CY7C68013A是一款Cypress公司生产的高性能USB接口微控制芯片，最高传输速率可达480 Mbit/s，Cypress公司还提供了完善的软件开发包，从而降低了上位机软件的开发难度，加快了开发进度。

视频存储及核心控制模块的核心是1片Altera公司的Cyclone IV系列……