基于SOPC的检焦图像实时处理系统设计

作者：赵子豪; 骆冬根^*; 路美娜; 罗环; 赵鑫鑫; 雷雪枫

来源：电子测量技术, 2022, 45(09): 31-37.

DOI：10.19651/j.cnki.emt.2208786

• 检焦
• 图像处理
• SOPC
• Microblaze
• 软硬件协同
• AXI总线

针对投影式光刻机检焦系统对图像处理强实时性的需求，以FPGA芯片为载体，设计了一种基于SOPC的检焦图像实时处理系统。首先，使用Microblaze嵌入式软核执行图像处理算法，无需更改硬件架构即可进行系统方案验证和算法调试；然后，采用软硬件协同的方案，将算法移植到FPGA硬件中，实现了检焦流程的加速。FPGA片内通过AXI总线进行软硬件间数据交互，片外通过光纤接口与工件台互连，完成检焦结果的高速上传。实验结果表明，系统运行稳定，完成整个检焦流程需要104μs,软硬件协同实现速度约为软核实现的1 700倍。

• 单位
  中国科学院; 中国科学技术大学; 中国科学院合肥物质科学研究院