现代自动化生产技术的飞速发展,需要现代化的检测技术来保证其生产质量。基于计算机视觉理论发展起来的视觉检测技术,以其高精度、非接触性、自动化程度高等优点,满足了现代生产过程对在线检测的要求,应用日趋广泛。随着现代工业生产技术和微电子技术的发展,出现了区别于传统基于PC视觉系统的视觉传感器。视觉传感器以其简单化、模块化和产品化的特点,被广泛的应用于工业检测的各个领域。针对这种情况,本文在比较了视觉传感器和基于PC视觉系统之间的区别基础下,结合视觉传感器的功能特点,提出了视觉传感器的设计方案。根据视觉传感器的功能组成,深入分析各组成模块的技术要点,完成了基于DSP的视觉传感器的实验样机设计,并在该系统上完成了图像采集、传输实验和系统处理速度的验证。本文完成主要工作有:1、针对视觉检测系统的特点和要求,比较了视觉传感器和基于PC的视觉系统的之间的区别,分析视觉传感器的特点和优势。根据视觉传感器的功能组成,对整体实现方案以及各功能模块进行了讨论和研究,最后确定了实验样机的实现方案。2、在系统实现方案的研究上,针对图像传感器的特点,分析比较了CCD和CMOS之间的差别,并最终确定了CMOS图像传感器的方案;在图像处理器的选择上,根据图像算法的特点和分层处理原理,提出了最终处理方案,并设计基于DSP的实现方案。3、详细分析了基于DSP和CPLD的采集模块设计方案和实现原理。包括采集模块的硬件设计,OV7640图像传感器的控制,以及系统的采集时序控制,并进行了采集的实验验证,比较了OV7640的不同设置值的采集效果。4、研究了LCD原理和触摸屏原理,并设计了视觉传感器的显示模块和触摸屏控制模块,包括LCD的电源设计,LCD的控制电路设计以及触摸屏的控制电路设计。5、研究了系统通信模块的实现方案,并提出了RS232和以太网的实现方案。设计了简单的RS232图像传输协议及通信软件;设计了简单、方便的以太网实现方案。6、研究DSP系统软件优化方法,并根据典型图像处理算法:二值化和3×3模板卷积,比较了优化的C语言及汇编语言之间的性能,分析了系统的最高性能,并提出了基于DMA的软件设计方法。研究和实现了系统的FLASH自举引导以及二次引导方案。