视频图像处理平台的研究

发布时间：2017-07-04 12:20

  本文关键词：视频图像处理平台的研究

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【摘要】：视频图像是一幅幅连续渐变的静态图像序列,是人们对客观世界最直观、最真实的反映。在当代,视频图像已经在航天事业、医疗事业、军事、生物、国防安全等领域得到了普遍应用。而伴随着视频图像在各个领域的广泛应用,对视频图像的采集和处理技术的要求也在日益增加,许多面向视频图像采集和处理的芯片相继推出,使得对视频图像的处理能力越来越强,使用起来也越趋于灵活简单化。视频图像处理技术已经得到了迅猛发展,并逐渐向着多样性、高性能、高实时性和高可靠性等方向发展。本文以Xilinx公司Zynq-7000系列产品芯片为核心搭建了视频图像采集和处理平台。Zynq-7000系列芯片内集成了双核ARM Cortex-A9处理器和可编程逻辑两部分,在可编程逻辑部分实现了视频图像采集单元的设计,在微处理器部分则搭建了处理视频图像的嵌入式操作系统,芯片内部则采用AXI总线以实现微处理器和可编程逻辑两部分的数据交换。该科研平台集视频图像采集、处理和传输于一体,具有普遍的适应性和很高的灵活性,解决了视频图像的大容量、高清晰度、复杂化等问题,是高性能的视频图像的采集和处理系统,可以验证各种视频图像的算法工作,有很高的实用意义。
【关键词】：视频图像 高性能 Zynq-7000
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-11
• 1.1 论文研究的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 论文内容安排10-11
• 第2章 视频图像处理平台的总体概述11-23
• 2.1 总体方案的设计11
• 2.2 Zynq-7000 平台介绍11-16
• 2.2.1 7系列FPGA介绍11-12
• 2.2.2 ARM Cortex系列处理器介绍12-13
• 2.2.3 可编程So C系统介绍13-14
• 2.2.4 Zynq-7000 All Programmable So C体系简介14-16
• 2.3 Zynq-7000 开发环境16-21
• 2.3.1 可编程逻辑开发工具链16-18
• 2.3.2 软件开发工具链18-19
• 2.3.3 软硬件调试工具19-21
• 2.4 Zynq-7000 的开发流程21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 视频图像处理平台的硬件设计与实现23-33
• 3.1 平台的总体结构23-24
• 3.2 图像采集单元设计24-29
• 3.2.1 相机选择24-25
• 3.2.2 Camera Link接口电路设计25-28
• 3.2.3 FMC接口电路设计28-29
• 3.3 缓存单元设计29-31
• 3.4 网络传输单元设计31
• 3.5 VGA显示单元设计31-32
• 3.6 本章小结32-33
• 第4章 视频图像处理平台的软件系统设计33-55
• 4.1 数字相机时序分析33-34
• 4.2 VGA图像显示时序分析34-35
• 4.3 DDR3的时序分析35-38
• 4.3.1 DDR3初始化35-36
• 4.3.2 DDR3写操作36-37
• 4.3.3 DDR3读操作37-38
• 4.4 IP核的添加38-39
• 4.5 Linux系统在Zynq-7000 平台上实现39-47
• 4.5.1 嵌入式系统概论39-41
• 4.5.2 嵌入式系统的移植41-47
• 4.6 Open CV移植47-51
• 4.6.1 Open CV简介47-48
• 4.6.2 Open CV移植48-51
• 4.7 数据交互与网络传输51-54
• 4.7.1 PS与PL数据交互51-52
• 4.7.2 网络传输52-54
• 4.8 本章小结54-55
• 第5章 系统调试与结果分析55-59
• 5.1 数字相机控制时序55
• 5.2 DDR3控制时序55-56
• 5.3 VGA输出时序56
• 5.4 系统实验56-58
• 5.5 本章小结58-59
• 第6章 结论59-60
• 参考文献60-62
• 作者简介及论文发表62-63
• 致谢63

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本文编号：517773