基于FPGA和DSP的圖像多功能卡的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、圖像處理作為一種重要的現(xiàn)代技術(shù)，已經(jīng)在通信、航天航空、遙感遙測、生物醫(yī)學(xué)、軍事、信息安全等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。圖像處理特別是高分辨率圖像實時處理的實現(xiàn)技術(shù)對相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有深遠意義。 本課題的主要內(nèi)容是設(shè)計一種基于PCI總線，以FPGA為系統(tǒng)控制核心、TMS320DM642為CPU的可實時采集高分辨率視頻并進行高速處理的圖像處理系統(tǒng)。主要從系統(tǒng)級別上描述了一種高分辨率圖像處理卡的系統(tǒng)實現(xiàn)方案，重點研究了該視頻圖像處理卡中視頻采

2、集、圖像增強和視頻數(shù)據(jù)傳輸。 本文首先介紹了本設(shè)計的背景和意義，提出本次設(shè)計的目標：基于FPGA和DSP的圖像多功能卡的設(shè)計。然后簡要的介紹了本設(shè)計用到的圖像處理算法：圖像的預(yù)處理算法，分別介紹了圖像的去噪、銳化、色彩校正、γ校正和RGB到Y(jié)UV的轉(zhuǎn)換。 圖像采集系統(tǒng)的基本構(gòu)成，是以數(shù)字信號處理器為核心，控制外圍的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器和外圍存儲器。本文對比了當下流行的DSP芯片和FPGA芯片作為數(shù)字處理核心的優(yōu)缺點，并根

3、據(jù)系統(tǒng)實際需要，選用FPGA和DSP作為數(shù)字信號處理器；然后從單片容量，時鐘，體積，控制復(fù)雜度幾方面綜合考慮，選用SDRAM作為外圍存儲器；最后給出了系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。 圖像多功能卡的硬件設(shè)計主要分為輸入輸出電路設(shè)計、FPGA外圍電路設(shè)計和DSP外圍電路設(shè)計。先對各主要芯片進行了簡要的介紹，然后分別給出了各部分電路的具體連接。 圖像多功能卡的程序設(shè)計是本文的重點。本課題的程序設(shè)計包括FPGA內(nèi)部程序和DSP內(nèi)部程序。F