[实用新型]基于Zynq的机器视觉检测系统

说明书

本实用新型公开了一种基于Zynq的机器视觉检测系统。本实用新型包括FPGA核和ARM核；所述FPGA核包括用于进行信号滤波的帧触发模块、摄像头驱动模块、用于进行图像处理的FPGA处理加速模块、显示驱动模块和VDMA模块；所述ARM核包括AXI总线、存储模块、用于运行Linux系统的ARM和USB HOST模块，所述AXI总线连接VDMA模块、存储模块和ARM，所述ARM连接USB HOST模块，所述USB HOST模块用于连接键盘、鼠标，所述ARM用于连接网络。本实用新型能大大提高机器视觉检测系统的实时性能，并且可以进行二次开发。

技术领域

本实用新型涉及机器视觉检测技术领域，具体的说是一种基于Zynq的机器视觉检测系统。

背景技术

机器视觉是用机器代替人眼进行目标对象的识别、判断和测量，主要研究用计算机来模拟人的视觉功能。机器视觉技术是一个综合的技术概念，包括视觉传感器技术、光源照明技术、光学成像技术、数字图像处理技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术和自动控制技术等。机器视觉的特点不仅在于模拟人眼功能，更重要的是它能完成人眼所不能胜任的某些工作。

机器视觉检测系统是指在工业自动化生产过程中，对工业生产的产品进行自动检测与分析的图像处理系统。对于不同的工业产品，所需求的智能相机系统的功能略有不同，大致可以分为缺陷检测、尺寸测量、颜色识别、特征提取、特征定位、条形码、二维码识别等功能。

在工业生产过程中，相对于传统检验方法，机器视觉技术的最大优点是快速、准确、可靠与智能化，对提高产品检验的一致性、产品生产的安全性、降低工人劳动强度以及实现企业的高效安全生产和自动化管理具有不可替代的作用。

目前，工业领域的机器视觉系统价格昂贵，多数依赖进口，而且体积庞大，对于一般的视觉处理功能比较单一，且图像采集、处理的速度慢。而且使用过程中的维护费用也很高，不能进行二次开发。大多数使用PC机进行图像数据的处理，很难达到实时处理的要求。而且存在功耗大，不易于维护的缺点。再者，机器视觉系统的体积较大，主要是使用PC机作为图像处理的平台，难免会增加整体视觉检测系统的体积。

随着科技的发展，各工业领域对机器视觉系统的要求已与往日不同，随着集成化程度的越来越高，要求研发周期越来越短；随着精密化程度的提升，要求视觉系统的体积越来越小；随着生产速度的提升，要求视觉系统的实时处理速度越来越高。此外，我国工业领域门类齐全，对机器视觉系统的要求很高，针对不同行业的机器视觉系统的区别主要在于图像后期处理的方法。目前没有一套普适的和可以二次开发的机器视觉系统存在。

目前存在的机器视觉检测系统实时性能差，主要就是因为采集处理速度慢，这就导致了生产效率的低下。还有就是目前大多数的机器视觉系统都是使用诸如DSP、CPU等芯片来完成系统的硬件设计，没有采用Zynq平台。Zynq平台包含FPGA资源和高效的ARM核处理器，使得机器视觉检测系统的图像采集、图像处理、图像传输的速度大大提升，可以达到实时处理的效果。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于Zynq的机器视觉检测系统。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于Zynq的机器视觉检测系统，包括FPGA核和ARM核；

所述FPGA核包括用于进行信号滤波的帧触发模块、摄像头驱动模块、用于进行图像处理的FPGA处理加速模块、显示驱动模块、用于数据缓存的第一VDMA模块、第二VDMA模块和第三VDMA模块，所述帧触发模块接收外部电平信号，所述摄像头驱动模块连接外部摄像头，所述帧触发模块连接摄像头驱动模块，所述摄像头驱动模块连接第一VDMA模块，所述FPGA处理加速模块连接第二VDMA模块，所述显示驱动模块连接第三VDMA模块，所述显示驱动模块用于连接显示器；