本文根据863重点项目“机器人模块化体系结构设计”,提出智能服务机器人的模块化视觉平台设计研究。视觉是智能服务机器人的重要的环境感知方式。模块化设计是智能服务机器人自主创新核心技术与产业发展的必由之路;视觉平台的模块化可以减轻机器人上位机的处理任务;模块化结构可重复配置性高、通用性好、研发成本低。本文对模块化的视觉平台的核心单元图像采集处理系统板进行设计和研究。系统总体上由硬件设计、软件设计和基于FPGA的图像处理算法组成。硬件设计方面,在以Cyclone II系列FPGA芯片EP2C20作为中央处理器的外围,配置了视频解码芯片、SRAM存储器、FIFO存储器和CAN总线控制器。标准CAN总线通讯接口,方便视觉平台与机器人其他模块的通讯及系统扩展,从而达到模块化设计要求。软件方面,用Verilog语言编写FPGA驱动外围芯片工作的程序。包括:I2C总线初始化SAA7113H程序、图像采集控制程序和模拟SPI总线控制CAN控制器MCP2515的程序,从而实现芯片相应功能。最后,根据视觉系统获取目标物体的深度值提取过程,通过对相关图像处理算法的研究,以及FPGA并行处理和流水线的技术,设计图像边缘检测、特征点提取、特征点匹配算法的FPGA实现。系统实验验证了图像采集处理板能够正确的采集图像,提取的目标物体的深度值误差在服务机器人允许范围内,本文的图像采集处理系统实现了预定功能,为智能服务机器人视觉平台模块化深入研究奠定基础,具有一定的应用价值。