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基亏USB的高清彩色CCD图像采集系统黄以华;黄剑峰【摘要】提出一种基于USB的彩色CCD高清图像采集系统设计方案。
图像数据的来源采用的是SONY公司的ICX205AK芯片，结合USB2．0接口，复杂可编程逻辑器件CPLD设计了一个高速的彩色CCD图像采集系统。
文中详细阐述了系统内不同模块的硬件电路设计思路和软件运行流程。
整个系统由电源系统、CCD 传感器、A／D模数转换器、CPLD控制器、USB2．0高速接口、上位机控制程序等各个部分组成。
本系统的硬件电路可以协调正常工作完成分辨率为140万的高清图像采集，最高采集帧率达7．5frame／s。
%Presents a design of color CCD image acquisition system based on USB. Combined with USB2.0 interface, the image data source adopts the CCD sensor ICX205AK produced by SONY Corporation. And a complex programmable logic device CPLD is used to design the image acquisition system. The hardware and software designed in this system are analyzed in detail in this paper. The system consists of five modules which are power system, CCD sensor, ADC, CPLD control module, USB2.0 interface, the control application in the PC. The system can work well to get 1.4 mega pixels high resolution image 7.5 frames per second.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)004【总页数】5页(P170-173,181)【关键词】CCD;图像采集;ICX205AK;USB2．0;CPLD【作者】黄以华;黄剑峰【作者单位】中山大学信息科学与技术学院电子与通信工程系,广东广州510006;中山大学信息科学与技术学院电子与通信工程系,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TN386.5随着时代的进步，科技的发展，数字图像的采集与处理在科技研究，工农业生产、医疗卫生、航空航天，军事对抗等领域得到了越来越广泛的应用。
2017年第10期信息与电脑China Computer&Communication软件开发与应用基于USB 的高速多相机图像采集系统方 彧 王 杰（安徽中科光电色选机械有限公司,安徽 合肥 231202）摘 要：机器视觉检测需要实现图像的高速采集和显示，针对此需求，设计了一套多相机图像采集显示系统，采用USB 进行图像的高速传输。
笔者对该系统相关功能进行了简要分析，利用Cypress 公司提供的开发包设计了固件和驱动程序，实现了多相机与上位机间的数据通信，并在上位机上开发了基于CYAPI 的相机图像显示软件，实验表明该系统能够满足高速图像采集的控制和显示要求。
关键词：USB；图像采集；CYAPIHigh - speed Multi - camera Image Acquisition System based on USBFang Yu, Wang Jie(Anhui Zhongke Optic-electronic Color Sorter Machinery Co., Ltd., Hefei Anhui 231202, China)Abstract: High speed image acquisition and display is an important part of the machine vision detection system. In order toachieve these functions, we have designed a multi camera high-speed image acquisition display system which is transported via USB. A brief analysis of the system is described in this paper. The firmware and driver are designed by using the software developer's kit provided by Cypress Corporation, and the data communication between the multi camera and the host computer is realized. Thecamera image acquisition software based on CYAPI is developed on the host computer to display image. Experiments show that the system can suffice the requirements of high-speed image acquisition and display.Key words: USB; image acquisition; CYAPI目前，随着工业现代化生产的需要提高，机器视觉检测技术得到大规模使用，其一般用于图像数据的高速采集和显示，以便为实时检测判决提供辅助和分析依据。
基于USB接口的数据采集系统[摘要] 基于对串口通讯原理的分析和应用，实现了单片机与计算机通过USB接口进行通信。
设计主要是使用单片机进行数据采集，然后通过USB接口把信息传输到计算机上，实现串行通信。
在硬件设计方面，单片机使用STC89C51，USB接口芯片使用PDIUSBD12，他们通过硬件电路的设计实现连接；在软件设计方面，PC机使用VB语言编程实现界面设计，C++设计驱动程序。
单片机方面使用Keil软件编程实现数据的采集。
[关键词] PC ;单片;USB接;串行通信Data acquisition system based on USB interfaceAbstract: Analysis and application of serial communication based on the principle of the realization ofsingle-chip, to communicate with the computer through the USB interface. Design is the use of single-chip microcomputer for data acquisition, and then transfers the information to the computer through the USB interface, serial communication. In the aspect of hardware design, the use of SCM STC89C51, USB interface chip PDIUSBD12, they realize the connection by hardware circuit design; in software design, PC machine using theVB programming language interface design, C++ driver design. SCM software programming using Keil to realize the data acquisition.Key words: PC;MCU;The USB Interface;Serial Communication目录1前言-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1 设计研究的目的--------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.2 设计研究的主要内容 -------------------------------------------------------------------------------------------- 11.3 预期结果 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12 USB协议------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12.1 USB系统 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12.1.1 USB系统简介 --------------------------------------------------------------------------------------------- 12.1.2 USB传输方式 --------------------------------------------------------------------------------------------- 12.2 USB接口的电器特性--------------------------------------------------------------------------------------------- 22.3 USB总线协议------------------------------------------------------------------------------------------------------ 22.3.1 总线拓扑结构 --------------------------------------------------------------------------------------------- 22.3.2 USB的物理层 --------------------------------------------------------------------------------------------- 32.3.3 USB主机概述 --------------------------------------------------------------------------------------------- 32.3.4 USB驱动---------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 PC与单片机通过USB通信设计-------------------------------------------------------------------------------- 43.1 设计方案 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 43.2 硬件电路的设计--------------------------------------------------------------------------------------------------- 43.2.1 温度采集电路的设计------------------------------------------------------------------------------------ 43.2.2 接口电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 53.3 软件程序设计------------------------------------------------------------------------------------------------------ 63.3.1 单片机程序的开发--------------------------------------------------------------------------------------- 63.3.2 固件设备的设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 63.3.3 固件程序设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 63.4 固件的程序流程图 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 73.4.1 主循环流程 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 73.4.2 中断程序流程图 ------------------------------------------------------------------------------------------ 73.5 USB设备驱动程序设计---------------------------------------------------------------------------------------- 93.5.1 USB驱动程序的意义---------------------------------------------------------------------------------- 93.5.2 USB驱动程序的概述------------------------------------------------------------------------------------ 9 4结束语--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 致谢 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 附录 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 121 前言1.1 设计研究的目的随着计算机领域和单片机领域的飞速发展，越来越多地的人采用单片机来制作一些工业控制系统。
2009年 第2期仪表技术与传感器Instrum ent T echn i que and Sensor 2009 N o 2收稿日期:2008-01-08 修回日期:2008-11-20基于CPLD 和USB2.0的线阵CCD 数据采集系统及应用周 黎,张 健,吴丽莹(哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所,黑龙江哈尔滨 150001)摘要:线阵CCD 具有检测精度高,传感范围大,信号传输速度快等优点,在特定的应用领域中有面阵CCD 不可比拟的优势。
文中采用复杂可编程逻辑器件CPLD 和U SB2.0接口技术,实现了线阵CCD 的高速驱动和每秒100帧的数据直接传输,在VC ++平台上编写了数据显示和存储软件。
系统已应用于一维液晶光学相阵列光束偏转性能测试中。
关键词:线阵CCD 驱动;CPLD;U SB2.0;光束偏转中图分类号:TN386 5 文献标识码:B 文章编号:1002-1841(2009)02-0083-04L i near CCD Data A cquisition Syste m andAppli cati on Based on CPLD and USB2.0ZHOU L ,i ZHANG Jian ,W U L i y i ng(In stitute of U ltra p rec isi on Op toelectron i c I n strum en t Engineering ,H arb i n I n stitu te of T echnology ,H arb in 150001,Ch i na)Abstract :L i near CCD has the advantages such as high accuracy ,w i de sensing range and h i gh speed signa l trans m i ssi on ,that is super i o r to t he p lanar array CCD i n certa i n appli cations .T h i s paper d i scussed the high speed li near CCD driv i ng and data acqui siti on syste m based on CPLD and U SB2.0techno l og ies that realized 100fra m es per second direct da ta transfer rate .T he da ta d i s p l ay and storage soft w are w as w ritten on V i sua l C++p l atfor m.T he syste m has been applied to beam steer i ng character i stic preci si on m easure m ent o f one d i m ensi onal li qu i d crysta l optica l phased array .K ey word s :li nea r CCD driv i ng circu it ;CPLD ;USB2.0;bea m steer i ng 0 引言电荷耦合器件CCD 是一种以电荷包形式存储和传递信息的半导体表面器件,其基本结构是密排的M O S 电容器,能够存储由入射光激发的光电荷信息,并在适当时序脉冲驱动下将电荷包定向转移输出,实现光电转换,具有集成度高,体积小,成本低,定位和尺寸精度高,可靠性好等优点。
基于USB2.0的高速实时图像采集系统
梁风梅;赵敬
【期刊名称】《电脑开发与应用》
【年(卷),期】2009(22)6
【摘要】采用Cypress公司的EZ-USB FX2芯片作为USB通信及主控芯片, 设计了一个基于USB2.0接口的CMOS图像采集系统.介绍了硬件电路的设计思路及组成,详细介绍了USB数据接口的固件设计、驱动程序开发以及上层驱动程序的设计.实验表明, 该系统软硬件能够很好地配合工作, 完成图像的实时采样, 并且能够实时显示图像, 画质优良.
【总页数】3页(P26-27,30)
【作者】梁风梅;赵敬
【作者单位】太原理工大学信息工程学院,太原,030024;太原理工大学信息工程学院,太原,030024
【正文语种】中文
【中图分类】TP335
【相关文献】
1.基于USB
2.0的实时图像采集系统设计 [J], 王窗
2.基于USB2.0及GPIF的CMOS图像传感器视频实时采集系统 [J], 苏建坡;马海涛;唐玉国
3.基于USB2.0的实时视频图像采集系统设计 [J], 李卫升;林政剑;黄传铭
4.基于USB2.0的高速实时图像数据采集系统 [J], 高文伟;顾明剑;王模昌
5.基于USB2.0的CMOS图像实时采集系统设计 [J], 司骞;蔡怀宇;黄战华;于文铮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于USB总线的高速数据采集系统摘要介绍了一种基于ＵＳＢ总线的高速数据采集系统，讨论了ＵＳＢ控制器统的硬件和基于ＧＰＩＦ主控方式实现数据传输的软件设计方法。
关键词ＵＳＢ；数据采集；ＥＺ－ＵＳＢＦＸ２；ＧＰＩＦ１引言现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高。
目前比较通用的是在ＰＣ或工控机内安装数据采集卡如Ａ／Ｄ卡及４２２、４８５卡。
但这些数据采集设备存在以下缺陷安装麻烦、价格昂贵、受计算机插槽数量、地址、中断资源的限制，可扩展性差，同时在一些电磁干扰性强的测试现场，可能无法专门对其作电磁屏蔽，从而导致采集的数据失真。
传统的外设与主机的通讯接口一般是基于ＰＣＩ总线、ＩＳＡ总线或者是ＲＳ－２３２Ｃ串行总线。
ＰＣＩ总线虽然具有较高的传输速度１３２Ｍｂｐｓ，并支持即插即用功能，但其缺点是插拔麻烦，且扩展槽有限一般为５～６个，ＩＳＡ总线显然存在同样的问题。
ＲＳ－２３２Ｃ串行总线虽然连结简单，但其传输速度慢５６ｋｂｐｓ，且主机的串口数目也有限。
通用串行总线ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ，简称ＵＳＢ是１９９５年康柏、微软、ＩＢＭ、ＤＥＣ等公司为了解决传统总线的不足，而推出的一种新型串行通信标准。
该总线接口具有安装方便、高带宽、易扩展等优点，已经逐渐成为现代数据传输的发展趋势。
基于ＵＳＢ的数据采集系统充分利用ＵＳＢ总线的上述优点，有效地解决了传统数据采集系统的缺陷。
ＵＳＢ的规范能针对不同的性能价格比要求提供不同的选择，以满足不同的系统和部件及相应不同的功能，从而给使用带来极大方便。
范文先生网收集整理２系统介绍２．１数据采集系统的结构与功能常见的数据采集系统的硬件总体结构如图１所示。
其中数据采集接口卡是硬件部分的核心，它包括Ａ／Ｄ转换器、微控制器、ＵＳＢ通信接口等。
ＡＤ８３２１是美国ＡＤ公司生产的一种增益可编程线性驱动器。
它具有频带宽、噪声低、增益可编程且易于与单片机进行串行通信等优点，十分适合在数据采集系统中做前置放大。
于CMOS图像传感器的USB接口图像采集系统设计介绍以C PLD控制为核心的CMOS图像采集系统，系统选用彩色图像传感器OV7620，并通过USB接口以类似DMA方式进行快速的图像传输。
最后给出了单片机固件程序和设备驱动程序的实现方法。
关键词：CMOS图像传感器；图像采集；C PLD；USBDesign of USB Image C ollecting System Based on C MOS Image SensorJIANG Chuangui, LIAO Qizhen, WEI Shimin(Automation School of Beijing University of Post and Telecommu nication, Beijing 100876, C hina)Key words: C MOS image sensor; image collection; C PLD; USB1系统设计图1为图像采集系统的原理框图。
系统选用OminiVision公司生产的C MOS芯片OV7620，它是一款集成了一个64 0×480(30万像素)图像矩阵的彩色摄像芯片，在隔行扫描模式下工作频率可达60Hz，逐行扫描时为30帧/s。
其像面大小为1/3英寸，支持8位或16位数字信号从单通道或双通道输出，输出信号的类型可在YCrCb和RGB之间选择，图像矩阵支持VGA或C IF规定，数字输出格式遵循CCIR601，ZV Ports，CCIR656等标准。
OV7620有很强的摄像和控制功能，如暴光控制，γ校正，增益，色彩矩阵，窗口选择等，所有这些功能都可以通过I2C接口进行编程控制。
2.1OV7620的输出特性OV7620工作方式和输出格式非常多，可以适应不同的应用场合，针对我们的较小系统，采用了单通道Y输出，以及逐行扫描的工作方式。
这些工作方式的实现是通过MC U的I2C编程控制的。
