随着物联网技术越来越广泛的应用,对于传统工业改进有着非常大的影响,经济发展方式在工业物联网推动下,由生产制造方式转变为创新方式。二维码自动识别技术是物联网技术的关键、核心技术之一。工业环境下由于产品范围的不确定,为了确保采集到条码图像,在采集图像时需要扩大图像采集范围,但是也由此带来了图像处理数据量的几何级数的增大,这使在基于ARM架构下的系统检测识别速度变慢、设备功耗变大,在追求成本最优化的工业行业内,导致增加产品成本、降低产品竞争力。本设计采用的是基于Xilinx可扩展处理平台(Zynq-7000)实现二维码定位和识别。Zynq-7000处理器不仅具有FPGA的并行性、并发性,而且还具备ARM处理器的优良控制性能和生态资源,提升资源利用率,减小设备功耗、降低系统成本,因此本文的研究具有一定的经济应用价值。课题对条码识别系统研究按照图像数据传输方向主要分为四个部分:图像数据采集、图像数据传输存储、图像数据预处理、图像识别、图像显示。硬件系统实现是基于Autium Designerl5软件,主要包括图像传感器MT9V034电路、电源电路、Zynq配置电路、最小系统接口、HDMI/VGA视频显示、Uart转USB接口电路等。本设计在PL端设计了 MT9V034的控制IP,主要用于采集图像数据,转化为需要的格式。在VDMA的作用下,通过AXI_HP接口把符合AXI_Stream协议的图像数据存储至DDR中,内存中划分出三片缓存区,实现图像采集存储和图像显示乒乓操作、实时无缝传输。采用VDMA读写通道中断,在读中断中控制写通道的目标地址,解决了读写之间的“剪断”现象发生,以获取一帧静态图像传输至PS端进行二维码图像识别操作,识别结果通过Uart转USB接口传输至PC端。最后通过HDMI模块,送到显示器进行显示。本设计着重分析了二维码图形的结构、定位和旋转校正算法、识别步骤、RS译码等,根据图像处理的天然可并行性处理特征,详细分析算法实现,合理划分出PL端和PS端的任务和功能。硬件PL实现采用基于Xilinx软硬件协同开发工具Vivado HLS,设计实现二维码图像预处理、位置探测图形定位、二维码图像旋转校正硬件HLS IP。PS端实现是在开发工具SDK中采用板级支持包快速开发无操作系统的应用软件,主要包括HLSIP驱动设置、VDMA驱动、静态图像读取、二维码识别等功能,最后进行联合调试,完成软硬件功能协同工作。