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    随着计算机科学技术的发展,视频图像的处理分析技术成为了现在社会必不可少的技术。与此同时,视频图像的采集系统也逐渐为人们所重视,成为了一项热门的技术。一开始,国内外许多传统的采集系统,大多数通过计算机软件单片机等来完成。但是,这些方法有些处理速度较慢,无法满足图像处理系统对于实时性的要求;这些处理速度较快的方法,又往往有很强的专业性,应用的范围受到了限制。为了有效的提高视频图像采集的速度,提高视频图像处理的算法,一系列用于视频图像采集、处理的芯片应运而生,这些芯片被不断地改进,功能逐渐强大,使用起来也愈加方便。
        现如今,常用的嵌入式处理器芯片有ARM、DSP、ASIC、FPGA等。28147
        ARM是一种使用了精简指令集的CPU,由于其价格低廉,性能优越,功耗低,有大量的标准外设接口,能够很好地支持操作系统,因此,ARM被广泛应用在嵌入式设备方面,特别是在手机、PDA、平板、电脑等智能设备上。现在最新的的ARM处理器有可以凭借协处理器加快数学运算的速度,但在处理数字信号的方面仍有所不足。
        DSP是一种针对于数字信号处理任务的微处理器,它将数据、程序分开存储,还特地为数字处理设计了指令集,内部带有各种固化的运算器,它在数字信号处理方面有着极其重要的地位。
        ASIC(Application Specific IC)是一种专用集成电路,它在数字信号处理方面,其ASIC芯片有着最好的效率。但是,其所需的设计时间长,开发困难,成本高又不够灵活。
        FPGA是一种较大规模可编程逻辑器件,其本质是一种可编程门阵列。它是ASIC电路中一种特殊的半定制电路,是专用集成电路中设计用时最短、费用最低、风险最小的器件之一。其本身高性能、高集成、低功耗的特点,使它具有如同高速CPU的性能。由于可编程逻辑容量大、可灵活设计使用,可以与CMOS、TTL的电平兼容,允许无限次编程,能够很好实现图像的并行处理,它的速度比PC机、数字信号处理芯片的速度还快,由此可实现片上可编程系统(SOPC)[1]。论文网
    Xilinx Zynq-7000全可编程Soc系列器件能够让用户自行设计专用Soc,是一款能够提供低功耗、高性能以及高容量等优势的ASIC和FPGA硬件的可编程器件,在其FPGA逻辑部分不仅保留了传统FPGA的所有优势,还可以通过多口高性能接口连接到PS端,实现了PS与FPGA间的高宽带通信[2]。
    本课题采用的Zedboard开发板,其核心元件正是Zynq芯片,这是一款最新的开发专用芯片,其ARM+FPGA的结构,使其在设计与实现上比一般的FPGA更高效,更适合软硬件协同设计,设计实现高效的视频图像采集系统。
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