基于FPGA和USB2.0视频图像采集及处理平台设计

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1、西南交通大学硕士学位论文基于FPGA和USB2.0视频图像采集及处理平台设计姓名：吕炎军申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：王泽勇20070401西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractAfteranalysisthevideocollectionsystemstatus，thispaperputsforwardanewvideocollectionplatformbasedFPGAandUSB2．0．Onthisplatform，wecanverifykindsofvideocompressionarithmetic，andtransmitt

2、edthecollectedvideodatatoPCbyUSB2．0，thanwecandealwiththedatawhateveryouwant．Onotherhand，inordertomeetthedifferentkindsofdemandsindifferentfields，wemusttakeintoaccounttherapidandreal—timeofthisplatform．Thewholesystemcanbedividedfourparts，includingvideocollection、imageprocessmodel、USB2．0

3、transmissionmodelandvideodisplaymodel．TheimageprocessmodelCanbeselectedaccordingtoourapplication．Themaintaskofthispaperistodesignthecollectionplatform．Thedetailedprocessingwillnotbecontainedinthispaper．ThevideocollectionpartbasedontheFPGAgettheSAA7113outputsignals，andsavethemintoSDRAM；

4、USB2．0datatransmissionisoneoftheimportantworkinthispaper,itincludingfireworkdesign、driverdesignandsoftdesign．Videodisplayincludingcollectioncard、VGAdisplayandsoftdisplayer．Attheend，wepresentasumming-upandforecastofthispaper．[Keywords】：VideoCollectionFPGAUSB2．0西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第一章绪论弟一早

5、三；百下匕1．1数字图像处理的发展及应用随着计算机、多媒体和数据通信技术的高速发展，数字图像技术近年来得到了极大的重视和长足的发展，并在科学研究、工业生产、医疗卫生、教育、娱乐、管理和通信等方面取得了广泛的应用。同时，人们对计算机视频应用的要求也越来越高，从而使得高速、便捷、智能化的高性能数字图像处理设备成为未来视频设备的发展方向，这必然要求产生相适应的新理论、新方法和新算法。1．1．1图像处理及其研究内容在介绍图像处理之前，我们先来介绍一下图像的概念。图像是人们用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼进而产生视觉、知觉的实体。人

6、的视觉系统就是一个观测系统，除此之外，还有诸如照相机、摄像机和其它成像系统。这些观测系统使用从可见光、红外、x射线、微波、超声波到y射线各波段光线对观测物体进行成像，以探测不同物理介质、材料和状态的场景。观测系统所获取的图像可以是静止的，如文字、照片、细胞切片等；也可以是运动的，如飞行物、生产线上的工件、心脏图像等；可以是黑白的，也可以是彩色的。人们通过对从观测系统所获得图像的分析和处理，加深了对观测物的了解和认识，增强了人们认识世界和探求自然真理的能力。为了研究和分析图像，就需要对图像进行处理。所谓图像处理，就是按特定的目标，用一系列的特定的操作来“改造”图像。图

7、像处理可以应用光学方法，也可以应用电子学方法。光学图像处理方法已有很长的历史，如光学滤波器等。光学图像处理是并行处理，处理速度快，信息容量大，分辨率高，又很经济；其不足之处是缺乏灵活性，如处理过程中功能不全，没有判断功能，这种方法常用在定性分析中。随着计算机技术的迅速发展，数字图像处理技术获得了飞速发展。所谓数字图像处理，就是利用计算机或其他高速、大规模集成数字硬件，对从图像信息转换来的数字信号进行某些数字运西南交通大学硕士研究生学位论文第2页算或处理，以期提高图像的质量或达到人们所预期的结果，因此也称为计算机图像处理。如对被噪声污染的图像除去噪声，对信息微弱的