汤 伟，刘慧忠＊，连钰洋，王 震，裴之勇

（1.陕西科技大学 电气与信息工程学院，陕西 西安710021；2.陕西科技大学 轻工与能源学院，陕西 西安710021）

1 引 言

在当今的信息化社会里，工业数字摄像机不仅应用于工业检测、印制板检测、食品饮料检测等工业行业，也应用于交通、电子警察系统、医学影像采集等生活中，更可以在危险场合中进行视频监控等。工业数字摄像机是通过外部信号触发采集，实现实时的现场图像采集，它具有采集图像方便、传输迅速、成像清晰等特点。传统的工业摄像机利用计算机对图像传感器进行配置控制，有着灵活性差、实时性差和可靠性差等缺点［1］。将工业数字摄像机和飞速发展的FPGA（Field－Programmable Gate Array）理论结合起来，形成新的工业数字摄像机，具有高精度、速度快和灵活性强的优势，在采集原图像信息的同时还可以对原图像信息进行处理［2］。

2 系统原理及总体设计结构

基于FPGA 的工业数字摄像机系统主要由3部分组成：图像采集部分、FPGA 核心控制、图像实时显示。图像采集就是把光信号转换为电信号，将模拟图像转化为数字图像，常见的图像传感器有CMOS 图像传感器和CCD 图像传感器。CDD 图像传感器一般用于对图像要求比较高的场合，其价格昂贵；CMOS 图像传感器采集的图像清晰，价格便宜。FPGA 完成对图像传感器的控制、图像的转化、图像缓存、接口控制以及显示控制。图像的输出结果通过液晶屏显示出来。

本设计选用美国美光（Micron）公司的CMOS图像传感器MT9P031。FPGA 采用Altera公司的EP3C40F484C6芯片，SDRAM 存储器选用Micron 公司的MT47H64M16HR 存储器，液晶屏显示器选用SHARP 公司的3.5in（1in＝2.54cm）液晶屏LQ035。……