基于FPGA的立体视觉信号处理系统设计与实现
发布时间：2021-05-15 02:35
为了实现高分辨率,高实时性,沉浸式的立体视觉效果,本文提出以FPGA为核心构建高分辨率实时视频图像处理系统。前级输入视频流数据经由SDI接口输入至本系统,首先经SDI专用芯片进行数据解码后,输入FPGA进行图像帧缓存与处理,经FPGA处理后的视频流数据由后级MIPI编码芯片进行编码,并最终显示于双目显示系统。主要工作如下:1.根据系统需求进行系统整体方案设计,芯片选型,算法验证。2.根据方案并结合相关芯片手册进行系统硬件层原理图设计,根据原理图进行布局布线并制作PCB,同时将芯片进行焊接搭建硬件平台。3.根据高分辨率实时视频图像处理要求对FPGA内部逻辑系统架构进行设计,同时根据功能的不同对系统进行详细的模块划分与实现。根据前期系统需求制作相应模块的业务级文档以及模块接口时序图。4.对设计进行仿真,板级调试。5.对最终设计完成的系统进行老化测试,并检验其实际使用效能。
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展与现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 理论基础
2.1 立体视觉理论基础
2.2 图像算法理论基础
2.3 FPGA开发的基本流程与基本理论
2.4 本章小结
第三章 处理系统架构设计与实现
3.1 系统硬件设计与实现
3.1.1 基于GV7601的SDI解码硬件电路设计与实现
3.1.2 基于FPGA视频流采集与处理硬件电路设计与实现
3.1.3 基于DDR2 视频流采集与处理硬件电路设计与实现
3.1.4 基于SSD2828的MIPI视频流发送硬件电路设计与实现
3.1.5 系统硬件PCB设计与实现
3.2 FPGA内部总体系统设计
3.3 FPGA内部逻辑模块设计与实现
3.3.1 视频流有效图像提取功能的设计与实现
3.3.1.1 视频图像数据的统计计数模块
3.3.1.2 输入图像数据的乒乓缓存操作模块
3.3.1.3 SRAM IP核配置与使用
3.3.2 基于DDR2 IP的图像帧缓存功能的设计与实现
3.3.2.1 DDR2 IP核及所需使用的关键信号
3.3.2.2 DDR2 控制IP配置与例化
3.3.2.3 图像的帧缓存控制模块
3.3.3 图像处理与再发送功能的设计与实现
3.3.3.1 视频信号RGB格式与YCbCr格式转换模块
3.3.3.2 直方图均衡化算法模块
3.3.4 IIC与 UART配置模块
3.3.5 复位模块
3.4 本章小结
第四章 系统主要模块在线仿真与调试
4.1 主要模块仿真在线调试
4.2 系统实现实物图
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工智能在网络安全领域的最新发展[J]. 范亮,陈倩. 中国信息安全. 2017(04)
[2]红外图像存储与回放系统的设计[J]. 张华,张海斌. 光电技术应用. 2017(02)
[3]基于FPGA的输送带表面检测方法研究[J]. 朱大根,殷勇辉,狄帅,王荣扬. 煤矿机电. 2014(06)
[4]数字图像处理在地铁站点安全防范中的应用[J]. 张伟. 安防科技. 2012(02)
[5]LVDS接口LED显示屏数据处理系统设计[J]. 张飙,徐和飞,牛秦洲. 液晶与显示. 2008(06)
[6]长线传输的阻抗匹配设计[J]. 顾艳丽,熊继军,焦新泉. 国外电子元器件. 2008(10)
[7]基于FPGA的视频图像采集及监控系统设计[J]. 王建国,于涛. 微计算机信息. 2008(27)
[8]FPGA在医疗设备中的应用研究[J]. 陈郁韩. 医疗卫生装备. 2007(01)
[9]低成本FPGA:为消费电子产品带来灵活性和可重编程能力[J]. Robert Bielby. 电子设计技术. 2004(03)
[10]嵌入式系统中的JTAG接口编程技术[J]. 何希顺,张跃,何荣森. 电子技术应用. 2001(12)
硕士论文
[1]基于FPGA+DSP架构的视频监控系统的设计与实现[D]. 李园地.西安电子科技大学 2015
[2]片上抑制串扰差分互连结构设计与分析[D]. 韩宜清.西安电子科技大学 2014
[3]基于DSP+FPGA架构的嵌入式高速算法研究[D]. 唐焕华.华东师范大学 2009
本文编号：3186779
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展与现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 理论基础
2.1 立体视觉理论基础
2.2 图像算法理论基础
2.3 FPGA开发的基本流程与基本理论
2.4 本章小结
第三章 处理系统架构设计与实现
3.1 系统硬件设计与实现
3.1.1 基于GV7601的SDI解码硬件电路设计与实现
3.1.2 基于FPGA视频流采集与处理硬件电路设计与实现
3.1.3 基于DDR2 视频流采集与处理硬件电路设计与实现
3.1.4 基于SSD2828的MIPI视频流发送硬件电路设计与实现
3.1.5 系统硬件PCB设计与实现
3.2 FPGA内部总体系统设计
3.3 FPGA内部逻辑模块设计与实现
3.3.1 视频流有效图像提取功能的设计与实现
3.3.1.1 视频图像数据的统计计数模块
3.3.1.2 输入图像数据的乒乓缓存操作模块
3.3.1.3 SRAM IP核配置与使用
3.3.2 基于DDR2 IP的图像帧缓存功能的设计与实现
3.3.2.1 DDR2 IP核及所需使用的关键信号
3.3.2.2 DDR2 控制IP配置与例化
3.3.2.3 图像的帧缓存控制模块
3.3.3 图像处理与再发送功能的设计与实现
3.3.3.1 视频信号RGB格式与YCbCr格式转换模块
3.3.3.2 直方图均衡化算法模块
3.3.4 IIC与 UART配置模块
3.3.5 复位模块
3.4 本章小结
第四章 系统主要模块在线仿真与调试
4.1 主要模块仿真在线调试
4.2 系统实现实物图
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工智能在网络安全领域的最新发展[J]. 范亮,陈倩. 中国信息安全. 2017(04)
[2]红外图像存储与回放系统的设计[J]. 张华,张海斌. 光电技术应用. 2017(02)
[3]基于FPGA的输送带表面检测方法研究[J]. 朱大根,殷勇辉,狄帅,王荣扬. 煤矿机电. 2014(06)
[4]数字图像处理在地铁站点安全防范中的应用[J]. 张伟. 安防科技. 2012(02)
[5]LVDS接口LED显示屏数据处理系统设计[J]. 张飙,徐和飞,牛秦洲. 液晶与显示. 2008(06)
[6]长线传输的阻抗匹配设计[J]. 顾艳丽,熊继军,焦新泉. 国外电子元器件. 2008(10)
[7]基于FPGA的视频图像采集及监控系统设计[J]. 王建国,于涛. 微计算机信息. 2008(27)
[8]FPGA在医疗设备中的应用研究[J]. 陈郁韩. 医疗卫生装备. 2007(01)
[9]低成本FPGA:为消费电子产品带来灵活性和可重编程能力[J]. Robert Bielby. 电子设计技术. 2004(03)
[10]嵌入式系统中的JTAG接口编程技术[J]. 何希顺,张跃,何荣森. 电子技术应用. 2001(12)
硕士论文
[1]基于FPGA+DSP架构的视频监控系统的设计与实现[D]. 李园地.西安电子科技大学 2015
[2]片上抑制串扰差分互连结构设计与分析[D]. 韩宜清.西安电子科技大学 2014
[3]基于DSP+FPGA架构的嵌入式高速算法研究[D]. 唐焕华.华东师范大学 2009
本文编号：3186779
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3186779.html
