📦 基于FPGA的实时图像检测技术的研究.rar - 免费下载

在嵌入式实时系统应用中，通常采用并行计算机或者数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)等作为处理器。但最近几年，随着电子设计自动化(EDA)技术的迅速发展，可编程片上系统作为嵌入式系统控制核心已成为一种趋势。可编程逻辑器件FPGA凭借其较低的投入成本，较高的并行处理速度和较大的灵活性在当前的嵌入式实时系统中得到广泛应用。特别的，在视频图像处理系统中，FPGA有其独特的优势。鉴于此，本文设计并实现了一个基于FPGA的视频图像采集与处理的硬件平台。 图像处理的特点是处理的数据量大，处理非常耗时，为了实现数字图像的实时采集和处理，本文研究了FPGA上用硬件描述语言实现功能模块的方法，通过硬件实现各功能模块，解决了视频图像的采集及其处理的速度问题。 本文以I2C总线控制模块、视频解码模块、存储器控制模块、图像检测算法模块为重点模块创建平台，通过Avalon总线模块将各大模块连接起来，实现一个完整的系统。将视频采集模块、图像存储模块和图像检测模块分别作为Avalon总线的主外设，在Avalon总线上通过主端口的设计来访问存储器，完成存储器的读写。通过对视频图像标准的深入分析以及各种不同的视频采集方式的研究，确定了以采用摄像头+解码芯片为视频采集的方式，实现了芯片的初始化配置、数据的AD转换以及视频的解码；通过对SOPC技术以及Avalon总线传输的研究，用Avalon总线主端口实现了视频数据的读写操作：通过对颜色识别算法的研究，采用matlab直方图进行分析，确定了采用YUV颜色空间作为特征来实现颜色识别，在FPGA上实现并验证了该算法。 本文设计的关键，不在于对算法本身的研究，而是如何在硬件上实现和控制算法的逻辑电路。研究的范围主要包括如何以逻辑电路的形式实现视频信号的实时采集、存储、显示和图像的实时检测，并将各个模块集中在一块FPGA芯片上，相比于FPGA+MCU的实现方法，较大的节省了系统的资源和开销。 通过在FPGA上的验证调试，本文的最后给出了各部分的实验结果。

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