周敬东， 程　钗， 周明刚， 黄云朋， 李敏慧

(湖北工业大学农机工程研究设计院， 湖北 武汉 430068)



基于Camera Link的数据采集与处理系统设计

周敬东， 程钗， 周明刚， 黄云朋， 李敏慧

(湖北工业大学农机工程研究设计院， 湖北 武汉 430068)

[摘要]在色选领域中，针对高频相机要传输和处理的数据量大的特点，采用FPGA作为处理芯片，设计基于Camera Link标准的高频线阵CCD数据采集与处理系统。该系统运用FPGA芯片完成数据采集和时序控制，高性能DSP完成复杂的算法运算。阐述系统的整体设计思路、硬件结构和工作流程，包括Camera Link接口技术、高速缓存，FIFO接口技术以及图像输出控制等。该系统经过试验验证，能够稳定地实现图像数据的传输、存储与处理。

[关键词]图像采集； 图像处理； FPGA； FIFO； Camera Link

广泛应用于农产品色选、微电子、工业检测等领域的机器视觉技术，其大部分处理系统主要是基于PCI、USB数据采集系统[1]。这些数据采集系统通过上位机实现数据的实时处理和动态显示，成本高，体积大，难以适应一些特定的工作场合。随着图像处理数据量的增大，图像实时显示占用了大量的资源。而在FPGA的控制下,可通过串并转换和乒乓存储完成图像数据的采集，充分利用FPGA和DSP的内部资源优势，最终将数据传输给DSP处理[2]。

1Camera Link接口协议

Camera Link[3-4]是在Channel Link技术基础上发展而来的。使用一个并转串驱动器和一个串转并接收传输数据，数据通过Cameralink电缆传输，接收器接收4 组 LVDS数据信号和1组LVDS时钟信号，将数据流转换回28位的COMS/TTL并行数据信号和1路时钟信号。由此可见，Channel Link使用5对线缆完成了28位数据信号和1路时钟信号的传输，减少了线缆的使用数量。……