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基于FPGA的机器人图像监视系统1
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2022-08-03
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摘要:基于FPGA开发的机器人VGA视频监视系统。该系统可将经模拟摄像头得到的数据通过处理君直接送到显示器,节省了计算机的处理过程;系统预留出外部接口和程序空间
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基于F
PGA的机器人图像监视系统
林森,刘晓平,高鹏,周
宁,曾锦韬
(北京邮电大学自动化学院,北京100876)
摘要:基于FPGA开发的机器人VGA视频监视系统。该系统可将经模拟摄像头得到的数据通过
处理君直接送到显示器,节省了计算机的处理过程;系统预留出外部接口和程序空间,有很好的再开
发性。根据输入视频信号扣输出视鼹信号的不菇格式,讨论了蔫Ve五l(塔硬件描述语言设壬卡从Ye托b
到RGB格式的转换器的方法。
关键谰:可编程器件硬件描述语言实时图像V(认显示器
工业机器人往往在无人现场监视的情况F工作,选
就要求工作人员能在控制室中宴时监视机器人的运动
状态,了解机器A周围的工作环境,及时发硫橇器人运
动时出现的故障。最好的监视手段就是实时视频临观。
随着计算机、多媒体和集成电路等技术的发展,各种火
规模集成电路翦出理为视撷信等数字化照理提供r有
效手段。利甩可编程器件FPGA实现的VGA彩色照示
控制器已有很多的实际应用。本设计采用先进的FPGA
薜井,通过硬悻描述语言Ve五鲰设计攘扶控制器窭理
各个系统模块间的通信及控制,通过Model啦m软件对系
统功能模块进行仿真综台,在VGA显示器上得到十分
清晰的翻豫。系统预鐾出一定的程序空阔,可根据不赫
现场需要对图像进行诸如小波变换、图像增强等处理。
1系统整体结构
系统整体结构榧恩如鼹l所承.
通过FPGA配置其寄存器,使其输_}{5标准ITu
656
YU ̄r4:2:2格式(8位)VPO数据;通过Vedlog语言设计的
I℃总线控制器,控制两个多功髓赛对输出端[j,并可疆
用束校验是否写入操作正确;通过Pc总线对地址02H
进行配置可“得到想要的片内信号’源㈣“。,
系统选罔嚣plC20为F粥A主苎片,作为Cvcl0Tle系列
芯片中功能展强大的芯片,其运算速度快,具有20
060个
逻辑单元,FIBA内部有PLL,可必用50MHz的时钟产生
SR矗赫及vGA控裁嚣所需要的时钟。FP(;A内部结抟非
常适合数字视频处理.同时技术成熟,完全可以用柬实
现对机器人运动的视频监视。
帧存足捌像娃理器与显示设蚤之翔豹数据通道,
因此要显示的瞄像数据首先存放程帧存巾,然后再输
出展示。帧存的设计是图彤显示系统没计的关键.:采集
的一帧图像怒800x鳓0像素,每侮寒罔2字节表示,每
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