基于CMOS与FPGA的胶条位置检测系统设计与应用

本文档主要探讨了一种基于CMOS摄像头和FPGA的位置检测系统的设计。该系统旨在解决密封胶条自动化生产过程中的一个重要环节，即通过实时监控胶条的位置来精确控制冷却转鼓的速度。CMOS摄像头作为一种低成本且易于集成的传感器，其数字信号采集能力使得它在工业应用中备受欢迎，尤其是当与FPGA（现场可编程逻辑器件）结合时，能够实现高效的数据处理和控制。 系统的核心是FPGA，它作为整个系统的控制器，通过两片SRAM（静态随机访问内存）实现了乒乓操作。FPGA利用CMOS摄像头提供的同步信号，一边将接收到的图像信息存储在一片SRAM中，同时读取另一片SRAM中的数据进行实时处理。这种设计优化了数据传输和处理流程，提高了系统的响应速度。 具体来说，系统采用的CMOS摄像头型号为OV6620，它具有较低的功耗和良好的成像质量，能够满足工程环境下的需求。图像采集过程中，通过简单的灰度阈值二值化方法，实现对黑色胶条位置的快速准确识别。这一步骤对于控制冷却鼓的速度至关重要，因为它确保了胶条在冷却过程中不会出现过度拉伸或堆积的问题。 论文提供了部分采集图像以及仿真结果，结果显示CMOS摄像头的成像效果能满足实际应用的要求。FPGA成功地实现了SRAM的乒乓操作，证实了其在图像处理和存储方面的性能。最后，系统在实际与冷却鼓连接运行时，表现出高度的可靠性和稳定性，证明了设计方案的有效性和实用性。 本文的研究不仅介绍了CMOS摄像头与FPGA在位置检测系统中的集成方案，还展示了如何通过这种技术优化生产过程中的关键控制环节，提升了生产效率和产品质量。这一设计具有广泛的应用前景，特别是在自动化生产线中对物体位置的精确监控和控制。