基于fpga的数字视频展台的研制

《基于fpga的数字视频展台的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、太原理工大学硕士学位论文基于FPGA的数字视频展台的研制姓名：张博申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：张文爱20070401太原理工=人学硕十研究生学位论文基于FPGA的数字视频展台的研制摘要视频展台可将文稿、图片、实物等转换成图像信号输出在投影仪、监视器等显示设备上，因此，其广泛应用于教学、会议、产品展示等场合。数字视频展台较模拟视频展台有着图像清晰、画面无抖动、色彩还原真实、功能扩展方便等优点，有广泛的应用前景和使用价值。本文选用Sharp(夏普)公司的47万像素彩色cco(电荷耦合器件)图像传感器套

2、件来实现图像信号的采集，采用FPGA对其输出的图像信号进行处理，可使图像传感器采集的图像在VGA显示器上实时显示。该方案比采用专用图像处理芯片有着很强的价格优势，且利于系统的功能扩展。本文的主要工作概括如下：(1)系统硬件结构设计完成了图像信号采集、信号处理及输出和控制部分的硬件电路设计。(2)实现图像格式转换及帧率提升将图像传感器套件输出的PAL(逐行倒相)制数字YUV(4：2：2)格式信号转换成RGB(5：6：5)格式，利用两个SDRAM作为帧缓存，采用场间插值算法，完成隔行到逐行的转换，并将帧率由25HZ提

3、升到60HZ。(3)实现图像放大利用FPGA内部BlockRAM作为行缓存，采用线性插值算法，将太原理I：大学硕+研究生学位论文图像分辨率由738*575放大到800*600，即SVGA格式。(4)实现PS／2鼠标的驱动及显示根据PS／2协议，完成了对PS／2鼠标的初始化，可实现PS／2鼠标的在屏幕显示，同时产生SVCA@60HZ的行、场同步信号。(5)提出并实现了一种改进的自动聚焦算法提出一种改进的灰度差分法作为聚焦评价函数，即将一场图像的所有像素的亮度值与周围像素的亮度值差的绝对值和作为聚焦评价函数，求出相邻

4、同场(奇场或偶场)的聚焦评价函数的比较结果，单片机根据此信息并采用一定的搜索策略来控制步进电机的转动，可实现图像的自动聚焦。(6)实现一些辅助功能实现了视频展台中常用的图像冻结、负片显示、图像＼文本选择、黑白＼彩色图像选择输出等功能。上述功能均采用VHDL描述，并在Xilinx(赛灵思)公司Spartan3E系列FPGAXC3S250E上实现，已经应用于视频展台的生产中。本文实现的各功能模块既可应用于本系统中，也可作为独立的、拥有自主知识产权的IPCore应用与其它系统中。关键词：FPGA，视频展台，VHDL，去

5、隔行，图像放大，自动聚焦II太原理l。人学硕十研究生学付论文THERESEARCH0FDIGITALVIDEOPRESENTERBASED0NFPGAABSTRACTVideopresentercanconvertthemanuscript，picture，objectandotherthingstoimagesignalanddisplayitontheprojection，monitorandotherdisplayequipments．Sovideopresenteriswidelyusedineducat

6、ion，meeting，productpresentationandotherfields．Digitalvideopresenterhastheadvantagesofimageclear,non-glint，colortruenessandfunctionextendeasilycomparedwithanalogvideopresenter．Therefore，ithasmuchusagemeritandwillbewidelyused．ThepapertakesSharp470thousandpixelc

7、olorCCD(ChargeCoupledDevice)imagesensorsettocapturetheimagesignalanduseFPGAtodisposethesignal，sothesignalcanbedisplayedontheVGAmonitorreal-timely．Thedesignschemeislesscostlythanadoptingspecialimageprocessingchipanditcanextendsystemfunctionseasily．Themainworks

8、ofthepapercanbesummarizedasfollows：(1)DesignofsystemhardwarestructureThepaperrealizesthehardwarecircuitdesignofimagesignalcapturing，imagesignalprocessing，signaloutputandcontrolmodule．(2)R