收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于FPGA的图像采集与预处理系统设计

郑容  
【摘要】: 汽车工业的发展给人们带来很大便利的同时,也给交通系统带来了巨大的压力。其日趋明显的危害使人们更加关注汽车安全性问题。本文作为基于视觉的汽车自动防撞系统的前端图像采集与预处理部分,在解决汽车安全性问题上具有十分重要的意义。 本文比较了计算机、DSP、ASIC和FPGA在嵌入式实时系统中的应用,分析FPGA在图像实时性处理方面的优势,研究FPGA设计上的灵活性、软硬件的可编程性、良好的集成性等特点,分析FPGA的设计流程及开发环境。结合实时图像处理数据量大的特点,确定FPGA作为系统的核心芯片。 本系统主要由图像采集、图像存储、图像处理和实时显示等模块组成。图像采集部分采用模拟CCD图像传感器作为视频的输入,由视频AD芯片SAA7113完成模拟到数字信号的转换,FPGA完成对SAA7113的配置以及有效亮度信号的提取。由于图像采集模块获取的图像数据量十分可观,因此本系统采用一块32MB的SDRAM完成数据的存储。并在FPGA中实现了一个简化的SDRAM控制器,用以完成对SDRAM的初始化、定时刷新、连续读写等功能。图像处理模块实现中值滤波和边缘检测两种算法,在这两种算法的硬件实现中采用了流水线处理技术,显著提高了处理速度。实时显示模块将经过处理后的图像数据送至DA芯片,并产生出VGA时序,通过VGA显示器即可实时观察图像处理后的效果。 另外,为了方便调试和程序设计,还在FPGA内部生成一个NiosⅡ内核及一些相关组件,包括两个双向PIO、Flash控制器等。其中两个双向PIO用来模拟Ⅰ~2C总线,完成对SAA7113的配置,Flash控制器用于与外部Flash芯片连接。 本文重点在于系统硬件和接口模块设计。在硬件设计中,器件选型和PCB设计是难点;在接口模块中,图像采集与存储是难点;在图像算法方面,本文更注重其硬件实现过程。目前基于设计目标所开发出来的电路板已通过调试,并能实时显示处理后的图像。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 连萱,朱一心;B超图像采集及病历管理系统[J];中国医疗器械杂志;2002年03期
2 任国强,吴钦章,冉义贵,姚俊;基于嵌入式系统的高速CCD图像采集[J];光电工程;2004年12期
3 邱尚斌,秦新锋,李刚;基于TMS320C6201图像采集和处理系统的硬件实现[J];光电技术应用;2005年01期
4 王向军 ,张敏 ,邓晓蓓 ,刘冀;非接触式虹膜图像获取系统的设计[J];光电工程;2005年06期
5 陈帅,钟先信,李晓毅,邵小良;嵌入式图像采集传输系统的多进程控制[J];工业仪表与自动化装置;2005年04期
6 景宏磊;;嵌入式图像处理与接口设计研究[J];通化师范学院学报;2008年10期
7 刘兵群;;基于Microsoft Office的金相图像采集、处理与分析[J];邢台职业技术学院学报;2009年01期
8 左宗鹏;吕虹;徐婉婷;;基于DSP嵌入式车牌识别系统的设计与实现[J];工业控制计算机;2010年02期
9 宋利利;;基于嵌入式系统的图像采集和预处理装置设计[J];哈尔滨理工大学学报;2010年03期
10 谢渊;陶宇;郭文成;;基于ARM的图像采集与图像处理在太阳光跟踪系统中的实际应用[J];科技广场;2010年09期
11 李静;郝卫东;朱剑芳;;基于Linux的嵌入式视觉系统[J];计算机系统应用;2011年03期
12 ;光学系统测试与设备[J];中国光学与应用光学文摘;1999年06期
13 魏华,李荐民;CPLD在图像采集系统中的应用[J];计算机测量与控制;2002年11期
14 郑海峰;VFW在三维超声图像采集系统中的应用[J];福建电脑;2003年06期
15 屠添翼,石跃祥;视频监控系统中的图像采集和视频有效存储[J];计算机应用研究;2005年08期
16 林丽萍;;在VC中利用Kodak控件采集图像[J];电脑知识与技术;2005年32期
17 贾军琪;刘延洲;钟田亮;王为真;;Mini-PACS系统在临床医学中的应用[J];实用放射学杂志;2006年05期
18 陈连勇;刘德营;陈坤杰;;基于DSP机器视觉的道路图像采集和处理系统设计[J];机电产品开发与创新;2006年04期
19 魏芳波;王安福;朱喜仲;胡成香;;硅光电池与电荷耦合器件测量光强性能比较[J];郧阳师范高等专科学校学报;2006年06期
20 温宏愿;赵琦;陈延如;周木春;;图像测温法用于转炉炼钢终点控制[J];仪器仪表学报;2006年S3期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张连山;吴忻生;袁鹏;胡兴刚;;基于视觉的PCB板打孔机运动控制系统的设计与实现[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(上册)[C];2009年
2 邸丹;王忆勤;李福凤;钱鹏;;中医面色图像采集平台设计方案[A];中华中医药学会第九次中医诊断学术会议论文集[C];2008年
3 杨伟钧;戴青云;曹江中;李亚;;基于高速图像采集的指纹识别系统设计[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
4 裴雅鹏;黄晓蓉;;用于一等量块检定的柯氏干涉仪改造[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
5 孙红霞;王明时;王学民;;USB 2.0在红外图像采集中的应用[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
6 梁秀玲;;船载现场赤潮生物流式图像监测系统的光路总体设计[A];中国遗传学会第十届全国激光生物学学术会议论文摘要集[C];2009年
7 程晨;高隽;张旭东;;基于旋转对称激光三角传感器的图像采集平台[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
8 林晓燕;刘文耀;陈晓冬;曹茂永;;杨树病害孢子的图像识别技术研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
9 袁鹏;胡跃明;吴忻生;戚其丰;刘海明;杜娟;;半导体后工序生产设备的视觉检测与控制系统设计[A];第二十二届中国控制会议论文集(下)[C];2003年
10 胡金麟;;用于微血管医学研究的图像采集处理技术的最新进展[A];中国微循环学会第五届中国微循环学术大会论文摘要汇编[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 鲁琴;无线多媒体传感器网络多节点协同图像采集与压缩技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
2 毕云峰;面向水下原位探测的光谱图像采集与数据处理[D];中国海洋大学;2013年
3 尚会超;印刷图像在线检测的算法研究与系统实现[D];华中科技大学;2006年
4 王震洲;低压电器开关电弧运动机理及仿真研究[D];华北电力大学(河北);2009年
5 李伟;高分辨率X射线数字化成像技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
6 肖忠;战场装甲侦察系统的研制[D];电子科技大学;2000年
7 刘团结;航空多光谱数字相机系统关键技术及应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
8 程耀瑜;工业射线实时成像检测技术研究及高性能数字成像系统研制[D];南京理工大学;2003年
9 刘立波;基于图像的水稻叶部病害诊断技术研究[D];中国农业科学院;2010年
10 高鹏;结肠微型机器人关键技术及实验研究[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨辉林;生物识别技术在装备库房安全中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 郑敏东;彩色印品显微网点图像采集与分色系统研究[D];西安理工大学;2005年
3 张昱;纸币号码图像识别方法研究[D];沈阳工业大学;2005年
4 李深远;基于DSP的无线图像监控系统的研究[D];浙江大学;2005年
5 娄景艺;图像采集与预处理系统的设计与实现[D];国防科学技术大学;2004年
6 高阳;基于机器视觉的嵌入式抄表终端的研究[D];武汉理工大学;2006年
7 罗辑;基于数字图像处理技术的火焰生长速率的测试[D];西安电子科技大学;2007年
8 邹勇;基于DSP的红外图像采集系统的设计[D];武汉理工大学;2007年
9 李飞;零件质量自动检测系统的研究[D];华中科技大学;2006年
10 佟非;基于LabVIEW的运动目标跟踪系统[D];大连理工大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 冯海波 通讯员 华轩;华工4项优秀专利获广东省专利奖[N];广东科技报;2011年
2 罗安宇;我市500家网吧将装报警系统[N];贵阳日报;2007年
3 陈蕾;康耐视VisionPro软件 提供更多图像采集选择[N];中国包装报;2009年
4 记者 李久标 通讯员 武建林;晋中242万亩森林实现远程监控[N];山西日报;2007年
5 刘玉兵 吴晓桦;我州积极推进第三次全国文物普查工作[N];甘孜日报(汉文);2009年
6 广部;致力于推进档案信息化建设[N];中国档案报;2005年
7 田捷 苏琪 谢卫华 杨鑫;脱离PC AFIS拓宽用武之地[N];计算机世界;2006年
8 马文海;十运会安全保卫图像保障工作带来的启示[N];人民公安报;2005年
9 高黎明;可视化固井指挥系统获省二等奖[N];中国石油报;2007年
10 石中生通讯员 翟晓东;山西运政联网移动稽查系统扩大试点范围[N];中国交通报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978