基于TMS320DM642的图像采集系统的设计与实现-通信与信息系统专业论文.docxVIP

中文摘要随着我国工业化自动化水平的提高，有自动化设备“眼睛”之称的机器视觉系 中文摘要 随着我国工业化自动化水平的提高，有自动化设备“眼睛”之称的机器视觉系 统越来越广泛的应用于半导体、电子、汽车、造币、包装等行业，由于能大大提 高生产的柔性和自动化程度，机器视觉技术在生产制造领域必将得到大规模的应 用。图像采集单元是机器视觉系统的重要组成部分。获得清晰、高精度的图像数 据可以降低视觉算法的开发难度，同时降低视觉系统对光源的依赖，因此设计与 实现高质量的图像采集模块对整个系统的实现起着至关重要的作用。 本文首先对以1rI多媒体芯片1MS320DM642(以下简称“DM642”)为处理 器的智能相机视觉系统进行了介绍；然后在充分考虑DM642的高速性能和丰富 的外围接口基础上，着重研究了DM642的Ⅵ)oRT视频接口、EDMA传输机制、 Cache结构、12C控制模块、GPIO接口以及基于1rI的实时操作系统DSP／BIOS 的驱动程序设计；同时对目前广泛采用的CCD、CMOS两种图像传感器的工作 原理及数据输出方式进行了研究，结合实际需求选定了Micron的CMOS图像传 感器MT9V022，完成了该图像传感器的硬件原理图设计和驱动程序开发；最后 研究了采用CCD图像传感器的实现方案，选用TI的解码器TVP51 50，用摄像 机作为输入源实现图像采集，经过实际测试这种方案符合应用要求，为进一步产 品化开发奠定了基础。 在最后，本论文对系统平台的进一步完善提出了一些建议，并且对基于 DM642的图像采集处理系统的发展及应用前景进行了展望。 关键词： 机器视觉CMOS图像传感器CCD图像传感器DM642 DSP／BIOS ABSTRACTAlong ABSTRACT Along with the development of Industry Automatization in our country，Machine Vision system as”the eye”of the automated equipment has been more and more applied to the semiconductor,the electron,the automobile，coinage，packing and SO on． Because it can greatly enhance the flexibility and the automaticity of manufacture，the Machine Vision technology will certainly be used in large scale．The picture capturing unit is the important pan of the Machine Vision system，As obtaining clear and high precision image data may reduce the difficulty in the development of image algorithm，and simultaneously reduce the system’S dependence to the photosource， therefore designing high performance picture capturing module is very important to the vision system． This article first introduced the smart camera system which adopts TI multimedia chip TMS320DM642 as main processor．Then earnestly considered DM642’S hi曲 performance and its rich peripheral hardware interface，emphaticaHy studied the DM642’S video port，EDMA transmission mechanism，the Cache structure，the 12C module，the GPl0 connection as well as driver development based on the TI real-time OS DSP／BIOS．Meanwhile studied the work principle and the data output of CCD and CMOS image SenSOr which were wid