基于fpga的图像采集处理系统研究new

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1、长春理工大学硕士学位论文基于FPGA的图像采集处理系统研究姓名：张君通申请学位级别：硕士专业：电子科学与技术指导教师：宋路20100601摘要随着图像处理技术的不断发展，对设计的灵活性可靠性和设计成本的要求也越来越高。本文研究设计一种基于FPGA的图像采集处理及传输系统，可以实现对图像数据的快速处理和实时传输。根据设计功能的要求，本文提出了关于实时图像采集处理及传输的合理方案，搭建了完整的硬件平台，基与模块化的设计，使得系统的设计调试更加方便。并针对图像处理，给出了完善的算法，使得图像的品质得到最大程度的保证。其中，硬件平台的搭建和FPGA程序的设计是本文的重点

2、内容，也是整个系统设计的核心。在调试的各个阶段，本文都给出了逻辑分析仪所抓取的波形，便与实现对系统功能的验证。关键词：CMOS图像处理FPGAUSBABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofimageprocessingtechnology，ItrequiresthedesigntobeFlexibleandreliable．thispaperintroducedasystemofImageAcquisitionandProcessingbasedFPGA．ItCanrealizefastimagedataprocessinga

3、ndreal·timetransmission．Tomeettherequirement，Thispapergiveareasonableprogramtoresoletheimagedata’Sprocessingandtransmission．italsobuiltacompletehardwareplatformanddesignedinmodules．ittakesmoreconvenienttothedesigninganddebuggingofsystem．forthebestimage，itbringsaperfectalgorithm．thebu

4、ildingofhardwareplatformandthedesignoftheFPGAprogramisthecoreofthewholesystem．Intlleeverystageofdebugging．thispapergiventhewaveformbythelogicanalyzer．itmakethesystemauthenticationConvenient．Keywords：CMOSimageprocessingFPGAUSB第一章绪论1．1课题研究背景随着社会信息化程度越来越高，数字集成电路也得到了最为广泛的应用。数字产品的开发周期也越来越

5、短。随着电路集成度的不断提高，许多集成电路的工艺加工由专门的厂商承担。工程师则是根据不同系统的功能需要，自己设计实现一定功能的专用集成电路，这就是ASIC芯片。ASIC具有极强的针对性，功能的实现也比较灵活，适用于许多专用的场合。但是如何更加灵活的开发ASIC芯片成为亟待解决的问题，所以现场可编程逻辑器件出现了。它以更加灵活的设计方式受到工程师的广泛欢迎，使得设计开发周期明显缩短。自从进入了信息时代，各种各样的电子系统应用到了社会的每一个角落。从国防到民用，电子系统得到了极大地发展。尤其是数字化和多媒体技术，更是得到了最为广泛的应用。数字化相对于模拟技术来说，有

6、着抗干扰强，传输迅捷等优点，所以，数字信息技术才可以如此迅捷的应用于社会的各个方面。多媒体技术在上世纪八十年代出现，最近几年更是得到了极大的发展。它的核心技术便是音频与视频等信息的处理，更是融合与信息的传输，因此对与多媒体技术的实时性具二fr极其尚：刻的要求。另外，由二于二音频与视频等信号⋯模拟f；号转化为数字信号，数据量非常大，对处理算法的要求也相对复杂，所以这就对硬件电路的设计提出了更高的要求。硬件系统不但要提供快速处理信号的能力，还需要有大规模的存储设备来存储数字数据，更是需要完善的通信网络来实现信息的交互。所以多媒体技术陷入了比较尴尬的境地，开发一般软件

7、的成本是非常高的，而且由于数字信号处理的算法比较复杂，开发周期也非常长。这对于许多设计者是不可以接受的。也可以采用比较传统的设计方式，如DSP技术，但是这样会导致成本的不断攀升，且开发复杂，周期性长。大规模集成电路FPGA的产生，使得这些问题的到了极其有效地解决，它的开发有极大的灵活性，而且集成度很高，内部又融合了信息存储技术，使得开发变得非常简单。由于它内部由逻辑门组成，因此可以高速高效的处理多媒体数据，而多媒体技术的算法不断成熟，为FPGA的应用提供了更加广阔的前景。FPGA的开发工具也极其强大，内部集成了许多IP核，可以被设计者直接引用，所以，FPGA技术

8、越来越成为工程师的最爱。