随着微电子和集成电路技术的迅速发展,同时工业制造生产提出更高生产效率和更高精度要求,嵌入式机器视觉系统应用越来越广泛。智能相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统,它将图像采集、图像处理、通信和显示集成于单一相机内,提供了具有多功能、模块化和高可靠型的机器视觉解决方案。因此,对智能相机的图像处理应用软件和通信功能进行开发意义重大。论文首先介绍了智能相机开发平台及总体结构,接着基于软硬件协同思想设计了智能相机软件架构,并在V4L2框架下实现了视频帧队列管理。然后分析了图像处理模块功能,并具体实现了二维码识别功能,二维码识别功能实现过程包括:基于HLS实现图像二值化硬件加速、第三方图像处理库Zbar移植以及基于Zbar实现二维码识别。在实现智能相机通信模块时,详细分析GigE Vision 2.0协议,包括设备发现机制、GVCP和GVSP帧结构、GVCP和GVSP通信机制。最后,在Zynq平台实现了GigE Vision协议,包括设备发现机制、GVCP控制子协议和GVSP流传输子协议的主要功能。利用Linux内核Debug功能测试了视频帧缓冲队列管理功能,用实际的二维码图像验证了智能相机二维码识别功能,结果表明,软件架构运行正常,二维码能正确识别。使用Wireshark和任务管理器,并联合PC端MFC程序测试了GigE Vision协议实现代码,能够完成设备发现、丢包重发和图像传输功能。