基于FPGA-DSP的浮選圖像系統(tǒng)多通道采集裝置研制.pdf

1、泡沫圖像特征是泡沫浮選過程中評價(jià)浮選效果的重要依據(jù)。隨著機(jī)器視覺的發(fā)展，一些選礦企業(yè)開發(fā)了泡沫浮選圖像監(jiān)控系統(tǒng)，通過相機(jī)采集浮選泡沫表面圖像，經(jīng)光纖將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た貦C(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的監(jiān)控。由于圖像數(shù)據(jù)采集、處理、顯示均由PC機(jī)完成，往往使PC機(jī)不堪重負(fù)，導(dǎo)致運(yùn)行效率較低;同時(shí)由于每個(gè)相機(jī)都需要配備一條傳輸光纜，增加了系統(tǒng)成本，也使后期的安裝、維護(hù)、擴(kuò)展變得復(fù)雜。
　　為此，本文分析了浮選泡沫圖像系統(tǒng)功能需求，利用嵌入式開發(fā)技術(shù)

2、，研制了一種基于FPGA-DSP的浮選泡沫圖像系統(tǒng)多通道采集裝置。論文的主要工作如下:
　　(1)在數(shù)據(jù)處理方面，采用FPGA-DSP雙核結(jié)構(gòu)，兼有FPGA大數(shù)據(jù)簡單處理的能力，和處理復(fù)雜算法的能力，滿足同時(shí)實(shí)現(xiàn)圖像采集和處理的性能要求，解決了FPGA與DSP之間異步協(xié)同處理的技術(shù)問題。
　　(2)在數(shù)據(jù)傳輸方面，采用于兆以太網(wǎng)為傳輸介質(zhì)，使裝置完全能夠滿足高清圖像傳輸速度的要求，克服了局域網(wǎng)多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通信難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了多通道

3、采集;利用專門針對高清圖像傳輸?shù)腉igE傳輸接口協(xié)議，該協(xié)議采用大數(shù)據(jù)包傳輸全DMA采集模式，既提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，又減小了圖像采集過程中CPU的占用率。
　　(3)在開發(fā)過程中，針對工業(yè)現(xiàn)場的干擾問題，充分考慮到工業(yè)現(xiàn)場有諸多干擾因素的環(huán)境，因此在設(shè)計(jì)原理圖和印制電路板時(shí)，專門做了抗干擾設(shè)計(jì)，在完成印制電路板設(shè)計(jì)后對時(shí)鐘、高速數(shù)據(jù)總線等關(guān)鍵高速數(shù)字信號做了信號完整性仿真分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
　　(4)為了測試