基于 XILINX FPGA 的 Cameralink Full 模式相机采集系统技术实施方案研究报告

《基于 XILINX FPGA 的 Cameralink Full 模式相机采集系统技术实施方案研究报告》

**摘要：** 本研究报告详细阐述了基于 FPGA 芯片 XILINX 开发的 Cameralink full 模式相机采集系统的技术实施方案。该系统具有高分辨率、高帧频、强大的图像目标识别和质心算法等功能，可通过 PCle 接口上传到 PC 端上位机，并能在 HDMI 显示器上显示画面。同时，实现了多路摄像头采集图像后的多路输出，以及图像采集、识别、可靠存储、高速计算和高可靠性存储不丢帧等功能。本报告对系统的硬件设计、软件设计、算法实现、测试与验证等方面进行了深入分析和探讨，为该系统的实际应用提供了全面的技术支持。

**一、引言**

随着科技的不断发展，图像采集与处理技术在各个领域的应用越来越广泛。在工业自动化、医疗影像、安防监控等领域，对图像采集系统的性能要求越来越高。本项目基于 FPGA 芯片 XILINX 开发的 Cameralink full 模式相机采集系统，旨在满足这些领域对高分辨率、高帧频、图像目标识别和可靠存储等功能的需求。

**二、系统需求分析**

（一）功能需求

1. 高分辨率：系统能够支持 640*480 的分辨率，以满足不同应用场景对图像清晰度的要求。

2. 高帧频：帧频达到 2000 帧每秒，能够实时捕捉快速移动的物体，为后续的图像处理和分析提供准确的数据。

3. 图像目标识别：具备图像目标识别功能，能够自动识别特定的目标物体，为后续的决策和控制提供依据。

4. 质心算法：实现质心算法，计算目标物体的质心位置，为精确测量和定位提供支持。

5. HDMI 显示器画面显示：将采集到的图像实时显示在 HDMI 显示器上，方便用户观察和分析。

6. 多路摄像头采集图像后通过多路输出到 HDMI 显示器和 PCle 电脑主板：支持多路摄像头同时采集图像，并能够将图像输出到 HDMI 显示器和 PCle 电脑主板，实现多画面显示和数据传输。

7. 图像采集、识别、可靠存储、高速计算和高可靠性存储不丢帧：确保图像采集的准确性和完整性，实现图像的快速识别和处理，同时保证图像的可靠存储，不出现丢帧现象。

（二）性能需求

1. 稳定性：系统在长时间运行过程中，应保持稳定可靠，不出现死机、卡顿等现象。