基于FPGA的3A算法研究.pdf

1、隨著 CMOS制造工藝的不斷發(fā)展和快速成熟，CMOS圖像傳感器也越來越受關(guān)注，但是傳感器的成像質(zhì)量必然會受到工藝尺寸縮小的影響，需要通過后期的算法處理來減小這種消極影響。由于視覺系統(tǒng)在人類工作、生活與學(xué)習(xí)中占據(jù)著不可替代的位置，視頻圖像必然向著高分辨率、高質(zhì)量、高速度等方向快速發(fā)展。計算機等串行處理系統(tǒng)在速度和其它性能方面都存在著很大的局限性，而 FPGA具有獨特的并行處理能力，又有豐富的邏輯資源，能夠達到高效性、實時性和穩(wěn)定性的多重要

2、求。故本文采用 FPGA進行圖像關(guān)鍵算法的研究，包括自動曝光算法、自動白平衡算法和自動聚焦算法（統(tǒng)稱為3A算法）。
　　基于 FPGA的3A算法研究，本文以 Altera公司 Cyclone II系列的EP2C70F896C6N FPGA芯片作為控制核心，完成整個圖像采集、圖像處理以及輸出顯示功能。文章首先對系統(tǒng)的硬件平臺包括圖像采集模塊、核心控制芯片、SDRAM存儲模塊、VGA顯示模塊、電源模塊等各功能模塊進行說明與分析，并借助

3、 Altera公司的QUARTUS II軟件進行整個系統(tǒng)的實現(xiàn)。另外，本文設(shè)計了聚焦驅(qū)動模塊電路，并對3A算法的原理以及各模塊的傳統(tǒng)算法進行研究，最后提出自己的改進型算法。3A算法，白平衡是使場景中的白色不受光源變化的影響，在任何色溫下，都能維持本色，本文提出了兩種自動白平衡算法，第一種結(jié)合灰度世界法和鏡面法的優(yōu)點，提出了一種自適應(yīng)的白平衡方法，第二種是基于圖像方差提出單色塊圖像剔除的白平衡算法；曝光是指圖像顯示的亮度能夠符合人眼的習(xí)慣