基于fpga的图像采集与远程传输new

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1、西安工业大学硕士学位论文基于FPGA的图像采集与远程传输姓名：阮照军申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：黄钉劲20090418基于FPGA的图像采集与远程传输学科：光学工程研究生签字：7i／匣}指导教师签字：董q锄摘要油气田井口监控存在现场环境恶劣、维护困难，现有设备功耗大、无法实现远程监控等问题，本课题设计了基于FPGA为核心的图像采集、处理与远程传输系统。本文主要研究内容包括以下部分：图像采集部分实现视频信号的A／D转换。选用PHILIPS公司的SAA7115视频解码芯片，在FPGA上设计虚拟12C总线配置其内部寄存器，将PAL制式

2、、500×582像素的图像信号解码为ITU-656格式的数字视频信号。外部存储部分完成数字图像信号的存储。选用IS61LV51216ALSRAM存储器和HY57V641620HGSDRAM存储器，其存储容量分别为512KX16bit和4MX16bit，满足了图像的存储要求。压缩编码部分利用JPEG标准压缩算法实现数字图像信息的压缩。采用离散余弦变换和哈夫曼编码方法，在保证图像监控需要的条件下，压缩比达20．18，满足了远程传输的需要。无线传输部分采用短波／超短波方式进行图像数据的无线远程传输。选用230MHz数传电台ND250A，其最高传输速

3、率可达19．2Kbps，误码率≤10～。VGA显示部分可实现本地视频监控。选用视频编码芯片ADV7123，完成数字图像信息到RGB信号的D／A转换，在本地CRT显示器上显示监控图像。实验表明，本系统经过远程传输后显示频率可以达到3．5帧／分钟，传输距离可达上百公里，满足现场监控要求。关键词：图像采集；远程传输；现场可编程逻辑门阵列；联合图像专家组VideoAcquisitionandLongDistanceTransmissionBasedonFPGADiscipline：OpticalEngineeringStudentSignature：

4、SupervisorSignature：‰州蝴Hu1D叼丁锄AbstractInordertosolvesomeseriousproblemsinmonitoringofoil-gasfield，suchasadverseenvironment，maintenancedifficulties，highpowercomsumption，hardforremotemonitoringetc，imagesacquisition，processingandlongdistancetransmissionsystembasedonFPGAhasbeen

5、designed．Thecontentofthispaperareasfollows：Theimageacquisitionpartofthesystemisforaccomplishingthefunctionofanalogtodigitalconversion．Avirtual12CbusinterfaceusingtheSAA715decodechipofPHILIPSisdesignedtodeploytheinternalregistertodecodethe500x582pixelsimagesignalfromPALtodig

6、italvideosignalof8bitITU-656．Externalregisterisforstorageofdigitalimagesignal．TheIS61LV51216ALSRAMwithcapacityof512Kx16bitandHY57V641620HGSDRAMwith4Mx16bitarechosetomeettheneedsoftheimagestorage．CompressionCodingpartusesJPEGstandarddigitalimagecompressionalgorithmtorealizet

7、hecompressionofdigitalimagesignal．Underimagemonitorconditions，theDCTmethodandHuffmanencodingareusedtogetcompressionratioof20．18whichCansmisfiedwithremotetransmission．Inthewirelesstransmissionpart，thewayofshortwaveandultrashortwaveareusedfortansmission．ThedateradioND250Awith

8、230MHzCanget19．2Kbpsandtheerrorrateislessthan10～．TheVGAdisplaycallrealizelocalvide