2.2 摄像机的选择摄像机可以选择面阵或线阵CCD，这两类 CCD接口中，例如模拟视频、Camera Link接口、Gigabi Ethernet 接口，在 DSP+FPGA架构中连接很方便。一般地，对于只需要对棉网进行采样监测的情况，可以选择性价比高的模拟面阵摄像机；对于需要实时检测棉网或者高速运动物体的疵点或杂质，甚至需要剔除的场合，就要选用线阵 CCD相机。
2.3 DSP+FPGA硬件架构的设计

本部分主要包括摄像机图像数据采集接口、光源曝光电路控制接口、PLC信号接口以及检测算法的设计。如果需要网络控制，还需要在该架构上设计网络接口。这些功能的实现主要依靠 DSP+FPGA硬件处理架构。
DSP+FPGA架构中 DSP芯片采用美国 TI公司的TMS320DM642，FPGA芯片采用ALERA公司的 EP1K100，EP1K100用来完成 DSP的初始化配置、系统的逻辑控制以及其它辅助计算。TMS320DM642系列 DSP基于 C64X内核，并以其在 600MHz时钟下运算速度可高达每秒 4800百万条指令（MIPS），占有对高速控制器和队列处理器数值性能的操作灵活性。该系列 DSP核处理器有64个32位字长的通用寄存器和8个独立的功能单元，8个功能单元的VelociTI.2扩展包括新的提高视频画面处理性能的指令和 VelociTI结构的并行处理机制的扩充。 DM642可以每周期处理 4个 32位的积之和运算，每秒即可有 2400百万积之和（MMACS）运算，或者是每周期 8个8位的积之和运算即每秒 4800百万积之和（MMACS）运算。同时 TMS320DM642使用两级基于缓存的结构，可以配置为映射存储区、缓冲区，或者两者的结合。以上所述特点，为检测算法的编程实现提供了有力保证。
TMS320DM642的外设部件包括：3个可配置的视频口；1个 10/100Mb/s以太网；1个数据输入输出管理模块；1个 VCXO内插控制接口（VIC）；1个多路音频串口（McASP0）；一个I2C总线模块；2个多通道缓冲串口；3个 32位的通用定时器；1个用户可配置的 16位或32位主机接口（HPI16/HPI32）；1个外围部件接口（PCI）；1个 16管脚的中断和事件产生模式可编程的通用 I/O口；1个 64位的无缝连接的外部存储器接口（EMIFA），可以连接同步或者异步的存储器和外设。对于模拟视频接口的相机提供了无缝接口，如果需要连接Camera Link接口的相机，可以扩展数字接口。
2.4 PLC接口设计
在工业现场，PLC装置通常采用 24VDC电压供电，而 DSP及FPGA供电电压都在 5VDC以内，为了和现场原有主机上的信号报警、信息显示终端及控制信号形成控制回路，必须设计PLC接口电路，使从DSP输出的信号经过信号转换后能与原有PLC装置相连。
3 数据分析结果
该装置加装在梳棉机上拍摄图2，图中左侧使用模拟面阵摄像机拍摄得棉网图片（择取图片中的部分，便于放大显示），右侧为检测到的棉结并且使用红色标记。
 

 
该装置在实验台上拍摄图3，图中左图使用模拟面阵摄像机拍摄得棉网图片（择取图片中的部分，便于放大显示），右图为检测到的棉结并且使用红色标记。
 

 
通过 DSP的可编程 I/O发送棉结个数的二进制编号，通过转换电路，输送到 PLC，便于在实际工厂中的集中控制和联网控制。
4 结论
本文作者创新点：结合针对棉纤维光电性能的软件检测算法，选用基于 DSP+FPGA硬件架构的图像处理方式，设计了光源系统；结合工业现场设计了 PLC接口电路，既实现了针对高速棉网的在线检测，又保证了与设备上现有的控制系统相兼容。设计出的系统不仅运算速度快，而且通用性强、适合模块化，同时还具有灵活的硬件接口和强大的数据处理能力，可以配用多种廉价摄像机，大大降低了硬件成本。