基于FPGA和DSP的圖像多功能卡的設(shè)計(jì)與實(shí)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(shí)時處理的實(shí)現(xiàn)技術(shù)對相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。 本課題的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一種基于PCI總線，以FPGA為系統(tǒng)控制核心、TMS320DM642為CPU的可實(shí)時采集高分辨率視頻并進(jìn)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(shí)現(xiàn)方案，重點(diǎn)研究了該視頻圖像處理卡中視頻采

2、集、圖像增強(qiáng)和視頻數(shù)據(jù)傳輸。 本文首先介紹了本設(shè)計(jì)的背景和意義，提出本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)：基于FPGA和DSP的圖像多功能卡的設(shè)計(jì)。然后簡要的介紹了本設(shè)計(jì)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(dāng)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(diǎn)，并根

3、據(jù)系統(tǒng)實(shí)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(jì)方案。 圖像多功能卡的硬件設(shè)計(jì)主要分為輸入輸出電路設(shè)計(jì)、FPGA外圍電路設(shè)計(jì)和DSP外圍電路設(shè)計(jì)。先對各主要芯片進(jìn)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(jì)是本文的重點(diǎn)。本課題的程序設(shè)計(jì)包括FPGA內(nèi)部程序和DSP內(nèi)部程序。F