基于fpga的图像显示系统设计及反走样算法研究

《基于fpga的图像显示系统设计及反走样算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TP391论文编号：102870316-S044学科分类号：080402硕士学位论文基于FPGA的图像显示系统设计及反走样算法研究研究生姓名李冰洋学科、专业测试计量技术及仪器研究方向计算机测控指导教师贾银亮南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringDesignofImageDisplaySystemandResearchonAnti

2、AliasingAlgorithmBasedonFPGAAThesisinMeasuringandTestingTechnologyandInstrumentsByBingyangLiAdvisedbyProf.YinliangJiaSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，

3、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要图像显示系统随着科技的不断发展已被广泛应用于社会生活各个领域中，人们对其处理速度和显示质量的要求也越来越高，因此根据国内外先进设计经验，研究和设计出更优良、实用的图像显示系统已成为当前科研领域的热点。本

4、文针对图像显示系统在航空电子等领域的典型应用，构建了一个高速、清晰、可移植的彩色图像显示系统，系统能实时叠加显示飞机外景实况和各种飞行参数画面。本文在分析当前图像显示系统构架各自优缺点的基础上，设计了一套以FPGA为核心的图像显示系统。该系统利用FPGA的并行执行、内部逻辑资源丰富等特点，采集外部视频图像并对其进行颜色插值处理，同时接收上位机发送的图形命令完成各种图形画面的绘制。本文首先通过增加图形缓存模块和中断处理机制完成了基于单片DDR2SDRAM存储结构的设计，避免了DDR2读写冲突，同时保证了系统中数据的完整性和显示的实时性

5、；接着阐述了视频图像采集和处理模块在FPGA上的设计和实现，在双线性插值法基础上提出一种改进的颜色插值算法，该算法通过引入像素方向标志的概念提高了插值精度；然后研究了图形生成模块中各个基本图形的快速生成及反走样算法，针对小角度直线“麻花”状走样，在现有反走样算法基础上进行改进，通过选择修正函数对直线像素灰度进行均匀修正，减少了相邻像素的灰度变化幅度，算法简单易行并有效的提高了小角度直线的显示效果。最后，在上述系统软硬件结构、颜色插值以及反走样算法的研究基础上，本系统实现了机载仪表与彩色视频图像画面的叠加显示。测试结果表明，本文设计的

6、图像显示系统能够快速完成视频图像采集与图形生成工作，采用的颜色插值算法和图形反走样算法能有效地改善显示效果，满足图像显示系统对显示质量与处理速度的要求。该系统工作性能良好，为提高诸如机载图像显示系统的性能提供了一个可行的技术方案。关键词：图像显示系统，FPGA，颜色插值，反走样I基于FPGA的图像显示系统设计及反走样算法研究AbstractWiththecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,imagedisplaysystemhasbeenwidelyusedinvariousfie

7、ldsofsociallife,people’srequirementsonthesystemprocessingspeedanddisplayqualityarealsogettinghigherandhigher.Therefore,researchinganddesigningamoreexcellentandpracticalimagedisplaysystemwhichbasedonthedomesticandforeignadvanceddesignexperiencehasbecomeahotspotinthefiel

8、dofscientificresearch.Thispaperbuildsacolored，highspeed,clearandportableimagedisplaysystemforthetypicalapplicationsin