基于FPGA的數(shù)字視頻展臺的研制.pdf

1、本文選用Sharp(夏普)公司的47萬像素彩色CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器套件來實(shí)現(xiàn)圖像信號的采集，采用FPGA對其輸出的圖像信號進(jìn)行處理，可使圖像傳感器采集的圖像在VGA顯示器上實(shí)時(shí)顯示。該方案比采用專用圖像處理芯片有著很強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢，且利于系統(tǒng)的功能擴(kuò)展。本文的主要工作概括如下： (1)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 完成了圖像信號采集、信號處理及輸出和控制部分的硬件電路設(shè)計(jì)。 (2)實(shí)現(xiàn)圖像格式轉(zhuǎn)換及幀率提升

2、 將圖像傳感器套件輸出的PAL(逐行倒相)制數(shù)字YUV(4∶2∶2)格式信號轉(zhuǎn)換成RGB(5∶6∶5)格式，利用兩個(gè)SDRAM作為幀緩存，采用場間插值算法，完成隔行到逐行的轉(zhuǎn)換，并將幀率由25HZ提升到60HZ。 (3)實(shí)現(xiàn)圖像放大 利用FPGA內(nèi)部Block RAM作為行緩存，采用線性插值算法，將圖像分辨率由738*575放大到800*600，即SVGA格式。 (4)實(shí)現(xiàn)PS/2鼠標(biāo)的驅(qū)動(dòng)及顯示 根據(jù)P

3、S/2協(xié)議，完成了對PS/2鼠標(biāo)的初始化，可實(shí)現(xiàn)PS/2鼠標(biāo)的在屏幕顯示，同時(shí)產(chǎn)生SVGA@60HZ的行、場同步信號。 (5)提出并實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的自動(dòng)聚焦算法 提出一種改進(jìn)的灰度差分法作為聚焦評價(jià)函數(shù)，即將一場圖像的所有像素的亮度值與周圍像素的亮度值差的絕對值和作為聚焦評價(jià)函數(shù)，求出相鄰?fù)瑘?奇場或偶場)的聚焦評價(jià)函數(shù)的比較結(jié)果，單片機(jī)根據(jù)此信息并采用一定的搜索策略來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)圖像的自動(dòng)聚焦。