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《西北大学》 2011年
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基于FPGA的图像采集、显示与调焦系统设计

刘涛  
【摘要】:自动调焦是图像采集系统中保证图像清晰的重要技术,最早应用于照相设备,国内外对于自动调焦技术都有广泛的研究。从传统的通过距离测量或传感器检测的焦点搜索方式,到基于数字图像清晰度评价函数的焦点搜索方式,图像自动调焦技术越来越趋于数字化和智能化。 本文设计了一种基于FPGA的图像采集、显示与调焦系统,应用于光纤自动对准控制电路。调焦系统利用数字图像处理理论中的梯度函数,在Nios II CPU上对采集到的CMOS图像的清晰度进行评价,然后根据评价结果控制伺服步进电机调整成像位置,经过若干次采集位置调整后找到最佳准焦点。同时调焦过程中使用LCD模块完成交互控制和显示。 设计时使用硬件描述语言编写图像采集控制、伺服步进电机和LCD模块的控制逻辑,仿真成功后将它们集成在片上可编程系统中。然后,利用C语言编写梯度函数、准焦点搜索控制以及用户界面显示等的软件程序。最后,设计了相关的外围实验电路,利用RED2-2C70开发板对片上可编程系统进行了实验,确定了用于调焦评价的梯度算子和焦点搜索方法。设计仿真测试表明本系统可以正确地完成图像采集、存储和显示功能,利用图像评价函数能够对光纤图像进行清晰度分析,并根据laplace函数的评价曲线实现改进的爬山搜索算法,其最大搜索时间约为6秒。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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