基于FPGA的图像采集和预处理系统设计

发布时间：2022-01-08 21:44

　　数字图像处理的应用十分广泛,具有很重要的研究价值。随着人们对数字图像处理速度的要求不断提高,传统的图像处理系统已经难以满足要求。FPGA具有并行特性,特别适合处理图像底层并行特性的算法,可以显著提升系统的速度。因此,基于FPGA的图像处理系统越来越受到研究者们的关注。本文设计了一个基于FPGA的图像采集和预处理系统。该系统包括图像采集模块、图像处理模块、图像缓存模块和VGA显示模块。本文先是介绍了FPGA的工作原理和设计方法,然后对数字集成电路中低功耗有限状态机进行研究,给出了基于图论描述有限状态机的方法,建立了低功耗有限状态机编码的数学模型。接着本文通过硬件描述语言对图像采集模块、图像缓存模块和VGA显示模块进行了电路设计。图像采集模块包括摄像头寄存器的配置和视频数据的获取。为了使系统的各个模块能够协调工作,本文采用了异步FIFO和SDRAM作为图像的缓存模块。本文设计了通用的异步FIFO,并且,基于格雷码的镜像对称性提出了一种任意偶数深度的异步FIFO的设计方法,该方法能够提升异步FIFO的利用率,降低硬件资源消耗。处理后的图像数据通过SDRAM控制器缓存至SDRAM,然后按照VG... 

【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】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

OV7670的SCCB（IIC）时序图

OV7670的VGA帧时序

图像采集电路的仿真图

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[2]基于CMOS图像传感器的高速相机成像电路设计与研究[D]. 于帅.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[3]基于FPGA的高速图像处理研究[D]. 郭帅.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2007
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本文编号：3577337