[发明专利]基于Zynq高清高帧图像采集和处理系统

摘要

本发明公开了基于Zynq高清高帧图像采集和处理系统，包括CMOS图像采集模块、FPGA模块、ARM处理器模块和计算机显示终端，CMOS图像采集模块，作为整个系统的图像采集前端，采用CMV2000图像传感器，负责将图像信息转换成数字信号传入到FPGA中进行下一步的处理，Zynq处理平台芯片硬件的核心本质就是将双核ARM Cortex‑A9处理器系统作为主系统，紧密结合28nm集成电路工艺，具有强大的配置功能和可扩展能力，双核ARM处理器不仅可以在开机时启动独立于可编程逻辑的操作系统，还可以根据需要配置可编程逻辑，内部基于AMBA协议的AXI高速互连通道解决了数据和储存之间的传输瓶颈问题；且利用Zynq平台可以运用成熟的千兆以太网解决方案，可编程逻辑也给开发人员提供足够的灵活性。

主权项

1.基于Zynq高清高帧图像采集和处理系统，包括CMOS图像采集模块、FPGA模块、ARM处理器模块和计算机显示终端，其特征在于：图像采集和处理流程包括如下步骤：步骤一：CMOS图像采集模块，作为整个系统的图像采集前端，采用CMV2000图像传感器，负责将图像信息转换成数字信号传入到FPGA中进行下一步的处理，通过串行SPI总线接口接收由FPGA发送的控制指令，来修改图像的增益、像素位数等参数。步骤二：FPGA模块负责配置CMOS图像传感器和控制图像采集前端，进行图像数据的串并转化及数据预处理，并对通过VDMA组件将图像数据传送到Zynq‑7000PS部分的DDR中，作为图像缓存。步骤三：ARM处理器模块嵌入Linux系统，应用程序包括VDMA驱动程序和Socket通信程序，主要完成驱动程序调用，采集数据到用户空间缓冲区，利用Socket通信通过千兆网口与上位机通信，发送实时的图像数据。步骤四：计算机显示终端，接收来自开发板缓存的图像数据并进行实时显示。