基于FPGA和MB86S02的数字图像处理系统设计

发布者: 发布时间:2021-09-09
本文摘要:0章节目录  图像处理技术性是电子信息科学中近十年来发展趋势尤其迅速的课程之一。

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0章节目录  图像处理技术性是电子信息科学中近十年来发展趋势尤其迅速的课程之一。现阶段,数据图像处理技术性巳被广泛运用于航天航空、通讯、医药学及工业化生产等行业中。可是,假如完全用以现有的专用型视頻图像处理处理芯片,没办法设计方案出有具有自我约束专利权的商品。

伴随着网络科技、规模性,超太经营规模集成电路芯片(ASIC)及其当场可编程控制器门阵列(FPGA)的发展趋势,他们在图像行业的运用于更为广泛,另外,图像处理设计方案也因此以向着速度更快、容积大、体型小、轻便的方位发展趋势,这也为图像处理系统软件的设计方案和构建获得了新的方式和构思。1系统作用  本系统软件的作用图如图所示1下图,其框架图如图2下图。

它之内佳字Nios软核的FPGA,低等,高級为关键,并将图像收集处理芯片和储存器等外部设备处理芯片投射到系统软件上,进而构建图像的收集处置和说明,并将处置后的数据信息根据调配打法词器经过PSTN互联网发送至协调器(监控系统),便于在监控系统必须用以在PC上编写的上位机软件程序流程将处置后的图像说明出去。2图像处理的构建21图像收集模块  图像收集模块应用富士通公司生产制造的一款375x293(十万)清晰度(即CIF恪式)的CMOS图像感应器MV86S02,该处理芯片在片内构建了颜色信号转换器。

这类将CMOS图像感应器与颜色信号转换器构建到一个处理芯片內部的技术性能够降低系统软件功能损耗和容积。因为MV86S02包含了图像收集的全部前端开发处置作用,并能够必需键入模拟信号。

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因此大大的便捷了客户的用以,改动了产品研发工作中,另外又提高了系统软件的特性。  FPGA根据与MB86S02型CMOS图像模块的相接,来根据VHDL程序流程将MB86S02所收集到的数据图像数据储存在SRAM中,于己此前的LCD说明和数据处理方法用以,随后还能够由UART模块或RTL8019模块把早就储存的图像数据信息发送至PC机,最终在PC机上的对接程序流程的操控出来说明对接的图像。

图像收集模块的时钟频率模型結果如图所示3下图。22图像中低端处置模块  图像的低等处置工作中的信息量非常大,因此回绝速率要慢.但优化算法较为比较简单。文中在FPGA中构建了中低端处置的中值滤波的比较慢处置优化算法的硬件配置电源电路,中值滤波对话框内全部像素数的度灰值都是会由小到大(或O从大到小)排列顺序,并以度灰值编码序列的正中间值来更换对话框管理中心像索点的灰度级。

这就意味著执行全过程时要进行很多的比较和取值计算,改进的比较慢滤波算法的设计方案观念是将二维过滤列阵溶解变成一维来进行推算出来。即最先欲出带过滤对话框中水准各行各业像素数灰度级的中值,再作算出这种水准各行各业中值的中值,并为此做为过滤結果。图4得到了比较慢中值滤波的时钟频率模型图。

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23图像的高級处置和说明  高級的图像处理能够参考低等处理方法来构建。但计算的信息量较小,优化算法非常简单,另外还具有一定的串行通信性。本次如以后用硬件配置构建,就需要闲置不用很多的硬件平台,因而,能够应用内嵌式的CPU来顺利完成。

因为CUu与FPGA的构造有非常大的视频码率,进行数据传输也很便捷,因而,文中根据FPGA的可编程控制器上面系统软件(SOPC)技术性,将图像的高級处置由NiosⅡ核CPU结合自定命令和外围电路来构建,以提高响应速度,  而将图像说明叉由投射NiosⅡCPU和VGA说明控制板来顺利完成。3结语  之内佳字Nios软核的FPGA为关键CPU,能够顺利完成图像的收集操控,低等,高級图像处理及其图像说明的设计方案。

因为根据FPGA的可编程控制器上面系统软件(SOPC)技术性和规模性性能卓越的FPGA比较丰富資源。因而,运用佳字人NiosⅡCPU和适度的外围电路,可使图像处理在速率、功能损耗、协调能力、开发进度和成本费操控层面都得到 非常大的改进。


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