基于FPGA的實(shí)時影像監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、影像信息是人類獲取的最重要的信息之一,對實(shí)時影像的監(jiān)控在動態(tài)檢測、圖像識別的基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。近年來,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展以及可編程芯片的普及,實(shí)時影像監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方式也出現(xiàn)了新的發(fā)展,同時根據(jù)在安防產(chǎn)品、醫(yī)療儀器、軍工產(chǎn)品、工業(yè)自動化控制等各領(lǐng)域的不同應(yīng)用,對系統(tǒng)的集成度、體積功耗、成本、小型化和運(yùn)行速度方面的要求越來越高。本設(shè)計的主要工作是采用FPGA控制實(shí)現(xiàn)了實(shí)時的圖像采集顯示。本文首先對實(shí)時影像采集顯示系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其意義

2、進(jìn)行了介紹,然后詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要集中在對整個系統(tǒng)進(jìn)行硬件平臺架構(gòu)、對軟件系統(tǒng)各功能模塊進(jìn)行邏輯設(shè)計并且進(jìn)行編程。在設(shè)計此系統(tǒng)時,我們以Altera公司FPGA芯片EP2C35F672C8N作為硬件平臺的核心器件,結(jié)合美國鎂光公司的CMOS傳感器芯片MT9M111,進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理及傳輸,以統(tǒng)寶公司的3.6寸液晶屏TD036THEA3,進(jìn)行圖像的顯示。在硬件設(shè)計中,主要包括各主要芯片的選定、PCB版圖的設(shè)計、電源

3、模塊的設(shè)計、時鐘和復(fù)位電路的設(shè)計和FPGA配置的設(shè)計；在軟件設(shè)計上,使用硬件描述語言Verilog HDL在QuartusⅡ軟件中實(shí)現(xiàn)對CMOS傳感器控制單元、實(shí)時影像采集單元、SDRAM控制器和液晶顯示等功能單元的編寫,完成整個FPGA部分編程、布局布線及下載配置。最后對整個系統(tǒng)的硬件部分、FPGA模塊部分及其集成部分進(jìn)行了測試。本文中實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)其主要優(yōu)點(diǎn)是:硬件平臺核心器件的運(yùn)行速度及對圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化算法的簡化等都保證了系統(tǒng)具有實(shí)