李庆春，李 祺，刘彦君，赵 越

(1.海军装备部装备项目管理中心, 北京 100071; 2.北京机电工程研究所, 北京 100074;3.成都菁汇科技有限公司, 成都 611731; 4.电子科技大学 自动化学院, 成都 611731)

0 引言

图像的采集与存储设备已经广泛应用于工业生产、医疗卫生、航空航天等领域[1]，提升图像数据处理速度与降低图像传输延迟对图像采集终端设备有着重大的意义。在特定的场景下，如远程手术、航天探测器、无人机电力巡检等，对图像远程传输的实时性和稳定性有着很高的要求，而在图像采集、传输及处理过程中需要大量的时间。例如，由模数转换器转换得到的尺寸为1 728*625的8 bit的数字化图像数据大小为1.03 MB，当传感器高帧率、连续的采集图像时需要具备较高的传输带宽才能保证图像数据的完整性。除此之外，为了有效利用图像信息还需要对数据进行处理。传统的DSP或ARM处理器具有优秀的控制能力[2]，但是取样速率较低、指令串行执行且系统使用浮点，很难对数据量大、像素相关性大、频带较宽的图像数据进行直接处理[3]。

目前FPGA器件具有的数据并发处理、流水线技术、边接收边处理、高速接口等特性同图像数据传输及处理的需求十分契合，但是在外设控制能力方面有所不足。为了构建一个图像传输延迟低、可远程网络图传、可程控的图像采集系统，本文采用Xilinx公司推出的ZYNQ高性能芯片，ZYNQ芯片内部融合了ARM处理器和FPGA，处理器与FPGA之间通过高速的AXI总线互联，这些特性能够实现处理速度、控制能力、传输速率的最大化，同时ARM处理器还能借助Linux系统搭载Gstreamer流媒体应用将处理好的图像数据推送到网络实现远程图像传输。……