基于FPGA的数字视频图像增强技术的研究

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1、分类号：T膣型．兰UDC：618．5编号：Q璺!!Q至Q!基于FPGA的数字视频图像增强技术的研究RESEARCHoNTHETECHNoLoGYoFDIGITALIM队GEENHANCEM匮NTBASEDoNFPGA学位授予单位及代码：篮壹堡王丕堂(!Q!昼鱼2学科专业名称及代码：捡测撞丕量自动丝夔量(Q垦!!Q至2研究方向：羞电捡趔堡途皇丕统申请学位级别：亟±指导教师：型蟹熬拯研究生：亟左堡论文起止时间：201丛1—--—201曼12长春理工大学硕士(或博士)学位论文原创性声明f嘲嬲本人郑重声明：所呈交的硕士(或博士)

2、学位论文，《基于FPGA的数字视频图像增强技术的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：设为垒及进年土月讧日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和C

3、NⅪ系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：]波为釜及导师签名：坳L年』月笪日9世年毒展6摘要数字视频图像增强技术在改善视频图像质量、提取重要特征、消除图像噪声等方面有着重要的作用，但其具有实时性好、传输速度快、数据量大等特点，因此对系统提出了更高的要求。FPGA(现场可编程门阵列)具有高速并行性、设计简单灵活、丰富的逻辑单元、可靠性高等

4、优点在视频图像处理技术中的应用成为了研究热点。本文通过对数字视频图像增强技术和FPGA在图像处理中的应用进行了研究，设计了基于FPGA的数字视频图像增强系统。论文主要分为两大部分：数字视频图像增强系统的设计和图像增强算法在FPGA中的实现。其中数字视频图像增强系统的设计包括摄像头采集、SDRAM缓存、VGA显示三个模块；图像增强算法在FPGA中的实现包括窗口生成模块、行列计数模块、图像增强算法模块三个部分。摄像头采集模块的设计包括对摄像头的初始化以及图像的采集；SDRAM缓存模块的设计包括SD删控制器的设计、单片SDRA

5、M不同BANK的乒乓操作,FIFO模块处理异步时钟域的设计；VGA显示模块的设计包括数模转换芯片ADV7123的驱动、VGA接口时序的设计；窗口生成模块的设计包括利用F球O进行行延时、利用寄存器进行列延时来获取窗口内数据；行列计数模块设计主要复用VGA时序模块中的行坐标和列坐标；图像增强算法模块设计包括快速中值滤波算法和加权均值滤波算法在FPGA中的实现。最后利用moddsim仿真软件对各个模块进行功能仿真，验证模块设计的正确性，通过实验结果的仿真图和显示效果图表明该设计的正确性、可行性和可靠性。关键词：FPGA；图像传

6、感器；SDRAB存储器；中值滤波；均值滤波ABSTRACTInimprovingthequalityofvideoimage，extractingimportantfeatures，andeliminatingnoiseofimage，thetechnologyofdigitalvideoimageenhancementplaysanimportantrole．Butwiththecharacteristicofgoodreal-time，hightransmissionspeed,largeamountofdata,d

7、ig蹦videoifimgeputforwardhigherrequirementsfordigitalvideoimageprocessingsystem．Withhigh-speedparallelism,designedtobesimpleandflexible，richlogicalunit,lowcostandhighreliabilityinthevideoimageprocessingtechnology,FPGA(FieldProgrammableGateArray)hasbecomearesearchf

8、ocus．Basedonthetechnologyofdigi．talvideoimageenhancementandFPGAimageprocessingintheapplicationoftheresearch,thispaperputsforwardthedesignofFPGA-baseddigitalvid