基于fpga的双摄像头hdmi视频系统的设计与研究

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1、Ｉ，公开ＴＰ２７７中图分类号．：密ＵＤＣ：本校编号：—讀Ｗ义４乂＃工程硕±学位论文论文题目：基于ＦＰＧＡ的双摄像头ＨＤＭＩ视频系统的设计与巧究研究生社刘刚０６１３０１６０名：学号：胃继森教授学校指导教师姓名：职称：了朴高级工程师企业指导教师姓名：集成电路工程申请学位工程领域名称；２０１６，０４２０１６０６论义咎辩日期．论文提交日期；；＿—隹＞＼独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的

2、巧究工作和取得的研究成果，论文中不包含其他人已经发表或，除了文中特别加示注和致谢之处外撰写过的研究成果，也不包含获得兰州否通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作。与我了明确的说明并表示了谢意。＊＾日：年月文学位论文作者签名：到翊签字日期学位论文版权使用授权书。本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定特授枚兰州交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检、汇编供查阅和借阅。同意学校

3、索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）．学位论文作者签名：导师签名立」／＜年么日签宇日期：＞乂年＜月Ｌ心日签字日期：必《月２衫工程硕士学位论文基于FPGA的双摄像头HDMI视频系统的设计与研究DesignandResearchofHDMIVideoAcquisitionSystemUsingTwoCamerasBasedonFPGA作者姓名：刘刚工程领域：集成电路工程研究方向：视频处理及FPGA技术学

4、号：06130160校内导师：高继森企业导师：丁朴完成日期：2016.04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学工程硕士学位论文摘要在人们日常生活和工业生产中，视频监控系统凭借其准确、直观、及时和信息量丰富等优点被广泛的应用于安防监控、交通监测、卫星遥感、公共安全、远程控制、人工智能等相关领域。但是，传统的模拟和半数字半模拟的视频监控系统的监控质量越来越不能满足人们的要求。人们更喜欢多角度、高清晰的有声视频监控系统，对于人们的这些要求也促使视频监控系统朝着集成化、网络化、智能

5、化、数字化的方向发展。本文针对已有的视频监控系统现状和现阶段涌现的新技术、新思想，提出了基于FPGA的双摄像头HDMI视频系统的设计与研究。本文提出的视频监控系统有别于传统的FPGA视频监控系统，它是在FPGA内实现传统的硬件系统开发和SOPC片上系统相结合的设计方案，同时利用算法级开发工具DSPBuilder软件与数学分析工具MATLAB软件相结合提供算法支持。视频采集端采用经济实惠且不多占空间的CMOS摄像头，这样的设计不仅有利于产品的普及，而且更有利于获得高清晰的数字视频图像；视频显示端采用逐渐普及的HD

6、MI端口显示器，HDMI端口不仅只需要单个线缆就可以实现图像和声音的传输，而且有利于数字视频信号在显示器上高清显示，并且有利于避免多次数模转换造成视频信号的损失，从而实现高清晰的有声视频监控。软件系统的实现则是在NiosII集成开发环境中完成的。软件系统和Qsys系统集成工具相结合实现了对指示灯以及HDMI驱动模块的控制,同时实现了多分辨率的在线可调。在综合性开发软件QuartusII中，采用硬件描述语言VerilogHDL和IP核复用技术，2完成对FPGA芯片的内部开发与设计。FPGA内需要搭建的主要模块有：

7、IC接口时序2逻辑、IC写数据逻辑以及存储数据的片内ROM主要实现对双摄像头寄存器的初始和配置；视频采集逻辑、时钟域变换FIFO以及DDR2写缓存FIFO主要用来实现对视频图像的采集和缓存；DDR2控制器IP核用来实现对DDR2SDRAM存储器的控制；SOPC片上系统模块。SOPC片上系统是在Qsys系统集成工具中完成搭建的，除了一些标准组件的调用，还自定义了HDMI显示模式控制组件、HDMI发送器初始化控制组件以及改进后的邻域平均法视频增强组件。本文在整个视频监控系统搭建完成后，除了对相关组件模块进行了仿真验

8、证，还对视频监控系统的清晰度和流畅性进行了测试。关键词：SOPC；双摄像头；FPGA；邻域平均法；HDMI论文类型：应用研究-I-基于FPGA的双摄像头HDMI视频系统的设计与研究AbstractInPeople'sDailylifeandindustrialproduction,videomonitoringsystemwithitsadvantagesofaccurate,intu