李　东，陈　烁，田劲东，田　勇

深圳大学光电工程学院，广东深圳 518060



USB 2.0工业相机的图像采集鲁棒性研究

李东，陈烁，田劲东，田勇

深圳大学光电工程学院，广东深圳 518060

针对通用串行总线(universal serial bus, USB)2.0工业相机传输带宽使用接近满载时，出现图像数据丢失现象进行深入分析，提出一个新的整体解决方案，包括3部分：利用帧校验的方式实现图像数据的帧同步，使系统具备容错校正机制；添加数据缓存模块克服非实时操作系统轮询工作模式对数据传输的影响；通过数据钳位的方式消除USB 2.0非归零反向编码方式对传输带宽的影响，保证传输带宽的稳定. 在此基础上，研制一款1 280×1 024@30 帧/s的USB 2.0工业相机. 实验结果表明，该相机传输速率可达39 Mbyte/s，实现了接近USB 2.0实际带宽上限的稳定传输，具备图像帧自动纠错功能，解决了传统方案里图像传输丢帧和图像错乱的问题.

集成电路技术；通用串行总线2.0；现场可编程门阵列；工业相机；帧同步；先入先出队列；非归零反向编码；鲁棒性

通用串行总线(universal serial bus, USB)具备传输速率快、可靠性强、价格低廉、支持即插即用以及便于扩展等特点，现已广泛用于外设与计算机的数据交换[1]，近年来，在工业相机应用领域也出现了USB的身影．然而，在工业领域，对于图像采集的要求越来越高，如实时性、高速率传输和系统尺寸要求等，如何确保USB工业相机的图像采集鲁棒性，成为一个不可回避的问题．在实际应用过程中，如果采取直传直取的方式，将会出现图像数据丢失的……