基于fpga视频图像处理的研究硕士论文

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1、论文题目基于FPGA视频图像处理的研究学科专业机械制造及其自动化指导教师李小兵副教授作者姓名李轶博学号200720801010分类号密级UDC学位论文基于FPGA视频图像处理的研究（题名和副题名）李轶博（作者姓名）指导教师姓名李小兵副教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称机械制造及其自动化论文提交日期2010年4月论文答辩日期2010年5月学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2010年6月22日注1注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声

2、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研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我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了明确的说明并表示谢意。签名：李轶博日期：2010年6月22日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文

3、被查阅和借阅。本人授权电子科技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应遵守此规定）签名：李轶博导师签名：李小兵日期：2010年6月22日摘要摘要在实时性要求高的处理系统中，通常采用DSP或者专业集成电路ASIC作为核心处理器。随着对处理频率要求的不断提高，DSP也遇到了处理速度的瓶颈，而ASIC的超长的开发周期和昂贵的制作成本，已经让人们在不断的寻找新的可以替代的器件。随着EDA技术的不断发展，FP

4、GA依靠其真正的硬件并行性和极大的灵活性，以及能够迅速占领市场的巨大优势，已经得到了广泛的应用。尤其在视频图像处理中，需要对大量的高速,并行的视频流数据进行实时处理，FPGA更能发挥其独有的优势。本文的研究主要是利用FPGA实现了一个实时图像处理平台，其中包括选择合适的快速算法，系统整体构架设计，VerilogHDL的实现和针对每个模块的自动化测试。其中，本文分析了视频图像处理中的基本算法，结合FPGA自身的一些特点，在阐述了FPGA的一些设计思想和方法的基础上，对一些图像算法在并行性上进行分解

5、和优化，使算法更能够适合并行的硬件设计。同时，本文在高速的图像处理2平台上，通过FPGA实现了IC控制器模块，异步FIFO模块，SAA7113视频信号采集模块其中包括了解码VPO总线ITU.BT656格式，YUV空间到RGB颜色空间转换，柔性适用于不同分辨率的TFT-LCD,VGA控制器显示方案，由中值滤波和高通滤波组成的滤波去噪模块，图像的二值化模块，以及与外部处理器的接口模块，同时针对存储器操作实现了SRAM的乒乓操作和SDRAM控制器模块，该模块由于PCB走线和工艺关系最快可以跑到140M

6、Hz。本系统设计的关键是将算法与硬件电路结合起来，采用并行性和流水性结构实现，与传统的采用PC软件的串行性有着本质的区别，在软件设计中合理的数据结构是实现算法的基石，软件中的数据结构都是在顺序执行的基础上实现的，而在FPGA设计的基础是由可以同步并行执行的电路构成。在FPGA设计中需要将这些算法分解成可以并行执行电路逻辑结构，并且能适用发挥最大效率的硬件结构。在本文的最后，介绍了采用脚本的方式利用EDA工具搭建自动化测试平台的基本方法和利用测试平台针对该系统进行自动化测试结果对比的一些基本步骤，

7、I摘要最后，给出了每个模块的调试和实验结果。关键字：FPGA，实时视频图像处理，图像滤波IIABSTRACTABSTRACTInthepast,intheprocessingsystemrequiringhighreal-timeattribution,DSPorspecializedintegratedcircuitASICwereusuallyusedasthecoreprocessors.Indealingwiththecontinuousimprovementoffrequencyreq

8、uirement,DSPalsoencounteredabottleneck.LongproductioncyclesandcostlydevelopmentcostofASIChaveletpeopleinthecontinuingsearchfornewalternativedevices.Recently,withthedevelopmentofEDAtechnology,FPGAreliesontherealhardwareparallelismandgreatflexibility,a