高速FPGA平台图像采集程序设计(2)

菜单

3.4 图像缓存模块 10

4 系统软件原理 12

4.1 控制器I 13

4.1.1 I2C通信控制器 13

4.1.2 视频编解码模块寄存器配置 14

4.2 控制器II 16

4.2.1 SDRAM存储器 17

4.2.2 SDRAM控制器 18

4.3 FPGA中央控制模块 20

4.3.1 ITU656视频标准 20

5 实验现象与分析 22

5.1 实验现象 22

5.2 实验结果分析 22

致谢 24

参考文献： 25

1 绪论

1.1 课题研究背景

图像信息是人们由客观世界获得信息的主要来源之一，约占人们从外界获得信息量的70％以上，因此由图像所提供的直观作用是其它途径获取信息所无法比拟的。近年来，随着数字多媒体技术的不断发展，实时图像处理领域日渐成为一个重要的研究话题。在航天和航空领域，数字图像处理技术除了可以对月球、火星照片进行处理之外，还可以从遥感飞机和遥感卫星拍摄的照片中提取人工所不能发现的大量有用情报。此外，数字图像处理，在生物医学工程方面的应用也十分广泛，在X光肺部图像、超声波图像处理、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像处理技术。在通信工程方面，为了将大量的图像数据以非常快的速度传送出去，就必须使用图像处理技术将图像数据进行编码压缩。在一定程度上说，编码压缩是通信是否能够快速进行的关键。在工业和工程领域中，图像处理技术也有着广泛的应用，在枯燥和危险的现场，可以让机器人利用视觉系统对被操作的对象进行识别，然后使用机器手进行自动装配；公安业务图片的判读分析，指纹识别。人脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等。这些图像不仅是在成像、存储、传输过程中，还是在分析中，都要遇到很多数字图像处理方法。

图像处理技术研究的重点在于图像处理算法和系统结构，随着计算机技术以及集成电路技术的飞跃发展，图像处理技术在这两方面都取得了惊人的发展[1]。但随着图像信息数据量的增大，图像处理算法复杂度的提高，图像处理技术依然面临着许多挑战性的问题。而且我们可以看到，在图像处理系统中，技术的核心主要是实时图像的采集和处理，图像采集的速度、质量直接影响到这个系统的使用是否成功。

图像处理系统一般包括两个部分：图像采集部分和图像处理部分。本课题主要研究图像的采集部分，图像采集部分使用专用的视频处理器、图像缓存和控制接口电路组成[2]。它的主要作用是将实时视觉传感器获取的模拟视频信号转化为数字图像信号，并将这些数字图像信号传送它的主要作用是将实时视觉传感器获取的模拟视频信号转化为数字图像信号，并将这些数字图像信号传送给计算机或者专用的图像处理器件进行处理。图像处理部分可以是计算机，也可以是专用图像处理器件，或者是两者的结合。专用的图像处理器件主要有专用集成芯、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Process)和现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)以及相关电路组成[3]。它们都可以实时高速的完成各种图像处理算法。