随着微电子技术的不断发展,要求集成电路芯片具有更多的I/O数、更小尺寸和更高的性能,面阵列芯片封装技术(BGA、Flip Chip等)能很好地满足这些要求。视觉定位系统就是面阵列封装技术中一项关键的单元技术。由于视觉定位系统强调精度和速度,所以需要图像采集系统能及时、准确地提供清晰的图像。因此图像采集系统的性能会直接影响整个视觉定位系统的性能。本课题在对国内外图像采集和处理技术的应用现状和发展趋势进行了系统分析的基础上,设计了一种以现场可编程门阵列器件(CPLD)为系统控制核心、数字信号处理器(DSP)为CPU的可实时采集视频信号并进行处理的图像采集系统,具体研究内容如下:首先,对标准视频信号基本概念和采样频率进行深入的分析,结合标准图像采集系统的基本组成,给出了图像采集系统的总体设计方案及其工作流程。其次,设计了图像采集系统的前端采集、预处理和控制电路,其中高速A/D转换器速率为20MSPS可以满足视频信号采集;使用专门视频分离芯片对视频信号进行、行场分离;并利用锁相环设计了同步信号发生器电路,解决了系统同步问题;运用CPLD及VHDL语言对系统进行控制。再次,运用了TMS320VC5410的低功耗数字信号处理器,设计了图像处理电路及其周边电路;并详细分析图像的滤波和边缘检测的相关算子的主要特点;根据实验分析,系统采用中值滤波和Sobe算子对图像进行简单处理。最后,对高速电路板的布局、电源和地的设计和传输线的设计等进行了详细介绍,讨论了高速电路板设计中应遵循的一些基本要求:并对整个系统进行调试、实验,对硬件电路和图像处理的结果给予验证。综上所述,本课题采用CPLD和DSP设计完成了图像采集系统。本系统可以应用在许多嵌入式图像处理系统中,其具有结构简单,低成本、实用性好。