随着微电子技术的发展，可编程逻辑器件取得了迅速的发展，其功能日益强大，FPGA内部可用逻辑资源飞速增长，近来推出的FPGA都针对数字信号处理的特点做了特定设计，集成了存储器、锁相环（PLL）、硬件乘法器、DSP模块等，通过使用各个公司提供的FPGA开发软件使用硬件描述语言，可以实现特定的信号处理算法，如FFT、FIR等算法，为电子设计工程师提供了新的选择。实时图像处理系统采用FPGA+DSP的结构来完成整个复杂的图像处理算法。将图像处理算法进行分类，FPGA和DSP份协作发挥各自的长处，对于算法实现简单、运算量大、实时性高的这类处理过程由大容量高性能的FPGA实现，DSP则用来处理经过预处理后的图像数据，来运行算法结构复杂，乘加运算多的算法。整个系统主要包括FPGA处理单元、DSP处理单元以及PCI接口通讯三个部分。主要取得的了以下的研究成果：（1）研究了FPGA的工作原理及应用，完成了Stratix芯片的选型。设计了数字图像处理板的电路原理图和PCB设计图。并对电路板进行调试，工作正常。（2）完成了FPGA程序下载电缆的PCB电路设计，并调试成功，应用到FPGA的调试下载配置中，取得了良好的实验与经济效果。（3）充分利用FPGA的设计开发软件与工具，完成了中值滤波、形态学滤波和自适应阈值的FPGA实现，并给出了详细的实现过程。将算法下载到FPGA芯片，经过试验调试，达到要求。（4）研究了PCI接口通讯的实现方式，选用PCI9054芯片实现通讯，完成PCI接口电路设计，经过调试，实现了中断、DMA等方式，满足了数据传输的要求。（5）学习了C6701DSP芯片的工作特性以及内部功能结构，完成了DSP外围存储器的扩展、时钟信号发生以及电源模块等外围电路的设计。
上传时间： 2013-07-22
上传用户：Divine
在图像处理及检测系统中，实时性要求往往影响着系统处理速度的性能。本文在分析研究视频检测技术及方法的基础上，应用嵌入式系统设计和图像处理技术，以交通信息视频检测系统为研究背景，展开了基于FPGA视频图像检测技术的研究与应用，通过系统仿真验证了基于FPGA架构的图像并行处理和检测系统具有较高的实时处理能力，能够准确并稳定地检测出运动目标的信息。可见FPGA对提高视频检测及处理的实时性是一个较好的选择。 本文主要研究的内容有： 1．分析研究了视频图像检测技术，针对传统基于PC构架和DSP处理器的视频检测系统的弊端，并从可靠性、稳定性、实时性和开发成本等因素考虑，提出了以FPGA芯片作为中央处理器的嵌入式并行数据处理系统的设计方案。 2．应用模块化的硬件设计方法，构建了新一代嵌入式视频检测系统的硬件平台。该系统由异步FIFO模块、图像空间转换模块、SRAM帧存控制模块、图像预处理模块和图像检测模块等组成，较好地解决了图像采样存储、处理和传输的问题，并为以后系统功能的扩展奠定了良好的基础。 3．在深入研究了线性与非线性滤波几种图像处理算法，分析比较了各自的优缺点的基础上，本文提出一种适合于FPGA的快速图像中值滤波算法，并给出该算法的硬件实现结构图，应用VHDL硬件描述语言编程、实现，仿真结果表明，快速中值滤波算法的处理速度较传统算法提高了50％，更有效地降低了系统资源占用率和提高了系统运算速度，增强了检测系统的实时性能。 4．研究了基于视频的交通车流量检测算法，重点讨论背景差分法，图像二值化以及利用直方图分析方法确定二值化的阈值，并对图像进行了直方图均衡处理，提高图像检测精度。并结合嵌入式系统处理技术，在FPGA系统上研究设计了这些算法的硬件实现结构，用VHDL语言实现，并对各个模块及相应算法做出了功能仿真和性能分析。 5．系统仿真与验证是整个FPGA设计流程中最重要的步骤，针对现有仿真工具用手动设置输入波形工作量大等弊病，本文提出了一种VHDL测试基准(TestBench)方法解决系统输入源仿真问题，用TEXTIO程序包设计了MATLAB与FPGA仿真软件的接口，很好地解决了仿真测试中因测试向量庞大而难以手动输入的问题。并将系统的仿真结果数据在MATLAB上还原为图像，方便了系统测试结果的分析与调试。系统测试的结果表明，运动目标的检测基本符合要求，可以排除行走路人等移动物体(除车辆外)的噪声干扰，有效地检测出正确的目标。 本文主要研究了基于FPGA片上系统的图像处理及检测技术，针对FPGA技术的特点对某些算法提出了改进，并在MATLAB、QuartusⅡ和ModelSim软件开发平台上仿真实现，仿真结果达到预期目标。本文的研究对智能化交通监控系统的车流量检测做了有益探索，对其他场合的图像高速处理及检测也具有一定的参考价值。
上传时间： 2013-07-13
上传用户：woshiayin
本文以“机车车辆轮对动态检测装置”为研究背景，以改进提升装置性能为目标，研究在Altera公司的FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片Cyclone上实现图像采集控制、图像处理算法、JPEG(Joint Photographic Expert Group)压缩编码标准的基本系统。本文使用硬件描述语言Verilog，以RedLogic的RVDK开发板作为硬件平台，在开发工具OUARTUS2 6.0和MODELSIM SE 6.1B环境中完成软核的设计与仿真验证。 数据采集部分完成的功能是将由模拟摄像机拍摄到的图像信号进行数字化，然后从数据流中提取有效数据，加以适当裁剪，最后将奇偶场图像数据合并成帧，存储到存储器中。数字化及码流产生的功能由SAA7113芯片完成，由FPGA对SAA7113芯片初始化设置、控制，并对数字化后的数据进行操作。 图像处理算法部分考虑到实时性与算法复杂度等因素，从装置的图像处理流程中有选择性地实现了直方图均衡化、中值滤波与边缘检测三种图像处理算法。 压缩编码部分依据JPEG标准基本系统顺序编码模式，在FPGA上实现了DCT(Discrete Cosine Transform)变换、量化、Zig-Zag扫描、直流系数DPCM(Differential Pulse Code Modulation)编码、交流系数RLC(Run Length code)编码、霍夫曼编码等主要步骤，最后用实际的图像数据块对系统进行了验证。
上传时间： 2013-04-24
上传用户：qazwsc
随着图像分辨率的越来越高，软件实现的图像处理无法满足实时性的需求；同时FPGA等可编程器件的快速发展使得硬件实现图像处理变得可行。如今基于FPGA的图像处理研究成为了国内外的一个热门领域。 本文在FPGA平台上，用Verilog HDL实现了一个研究图像处理算法的可重复配置的硬件模块架构，架构包括PC机预处理和通信软件，控制模块，计算单元，存储器模块和通信适配模块五个部分。其中的计算模块负责具体算法的实现，根据不同的图像处理算法可以独立实现。架构为计算模块实现了一个可添加、移出接口，不同的算法设计只要符合该接口就可以方便的加入到模块架构中来进行调试和运行。 在硬件架构的基础上本文实现了排序滤波，中值滤波，卷积运算及高斯滤波，形态学算子运算等经典的图像处理算法。讨论了FPGA的图像处理算法的设计方法及优化策略，通过性能分析，FPGA实现图像处理在时间上比软件处理有了很大的提高；通过结果的比较，发现FPGA的处理结果达到了软件处理几乎同等的效果水平。最后本文在实现较大图片处理和图像处理窗口的大小可配置性方面做了一定程度的讨论和改进，提高了算法的可用性，同时为进一步的研究提供了更加便利的平台。 整个设计都是在ISE8.2和ModelSim第三方仿真软件环境下开发的，在xilinx的Spartan-3E XC3S500E硬件平台上实现。在软件仿真过程中利用了ISE8.2自带仿真工具和ModelSim结合使用。 本课题为制造FPGA的专用图像处理芯片做了有益的探索性研究，为实现FPGA为核心处理芯片的实时图像处理系统有着积极的作用。
上传时间： 2013-05-30
上传用户：水瓶kmoon5
图像处理技术是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一。目前，数字图像处理技术被广泛应用于航空航体、通信、医学及工业生产领域中。图像处理系统的硬件实现一般来讲有三种方式：专用的图像处理器件主要有专用集成芯片(Application SpecificIntegrated Circuit)、数字信号处理器(Digital Signal Process)和现场可编程门阵列(FieldProgrammable GateArray)以及相关电路组成。它们可以实时高速完成各种图像处理算法。图像处理中，低层的图像预处理的数据量很大，要求处理速度快，但运算结果相对比较简单。相对于其他两种系统，基于FPGA的图像处理系统非常合适用于图像的预处理。 本文设计了一种基于FPGA的图像处理系统。它的主要功能有：对摄像头送来的视频数据进行采集，并把它数字化；实现中值滤波和边缘检测这两种图像增强算法；将数字视频信号转换为模拟信号。 图像处理系统由主处理器单元、图像编码单元和图像解码单元三部分组成。FPGA作为整个系统的核心器件，不仅要模拟出12C总线协议，完成视频解码芯片和编码芯片的初始化；还要对视频流同步信号提取，实现图像采集控制，并将图像信号存储在SRAM中；图像增强算法也是在FPGA中实现。采用PHILIPS公司的专用视频解码芯片SAA7111A将模拟视频转化数字视频；视频编码芯片SAA7121完成数字视频到模拟视频的转化。
上传时间： 2013-07-19
上传用户：标点符号
实时红外图像处理是红外成像制导的关键技术。本课题来源于兵器工业部第209研究所承担研制的红外成像制导技术背景下的红外图像信息处理机项目。 本文在总结国内外研究现状的基础上，做了大量红外图像信息处理系统硬件部分的设计工作。主要有以下几点： 1．系统方案和总体结构设计 在分析比较目前几种主流系统方案后，将红外图像处理机设计成“双FPGA+双DSP+CPCI”结构。选用ADI公司TigerSHARK系列的DSP芯片ADSP-TS201作为系统高层算法处理的核心处理器，选用Altera公司的FPGA芯片StratixⅡ EP2S60F67214作为底层算法处理和接口控制的核心，选用高速CPCI总线作为红外图像信息处理机与主机的通讯桥梁。 2．FPGA部分的设计是本课题的核心，对FPGA部分进行了设计和调试 (1)图像预处理模块：FPGA负责系统的底层预处理算法和相应控制。首先对采集来的图像数据进行中值滤波和直方图统计，然后按照链路口(Linkport)的通信协议，将预处理后的图像数据实时地从FPGA传给DSP。 (2)DSP-CPCI桥接模块：FPGA负责DSP与CPCI的接口，将DSP处理后的结果通过DSP-CPCI桥接模块传给主机。 联调实验测试表明，实时红外图像信息处理成功实现了对典型红外目标的检测、识别和跟踪，从而验证系统核心FPGA部分的设计是成功的。
上传时间： 2013-07-13
上传用户：gjzeus
本文研究的视频处理系统是上海市科委技术攻关基金项目“计算机视觉及其芯片化实现”的一部分，主要完成计算机视觉系统的一些基本工作，即视频图像的采集、预处理和显示等。 视频图像采集和预处理系统以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA为核心控制器件，结合视频模数转换芯片和VGA显示器，完成视频图像的实时采集、预处理和显示。采集和显示部分作为同外界交流信息的渠道，是构成计算机视觉系统必不可少的一部分；图像预处理则是计算机视觉系统进行高层处理的基础，优秀的预处理算法能有效改善图像质量，提高系统分析判断的准确性。 本文在介绍基于FPGA的视频采集、预处理系统整体架构的基础上，围绕以下四个方面展开了工作： 1.研究并给出了两种基于FPGA的设计方案用于实现YCrCb色度空间到RGB色度空间的转换； 2.针对采集的视频图像，根据VGA显示的要求，给出了一种实现图像去隔行的方案； 3.分析了一系列图像滤波的预处理算法，如均值滤波、中值滤波和自适应滤波等，在比较和总结各算法特点的基础上，提出了一种新的适用于处理混合噪声的滤波算法：混合自适应滤波法； 4.根据算法特点设计了多种采用FPGA实现的图像滤波算法，并对硬件算法进行RTL级的功能仿真和验证，还给出了各种滤波算法的实验结果，在此基础上对各种算法的效果进行直观的比较。 文中，预处理算法的实现充分利用了FPGA的片内资源，体现了FPGA在图像处理方面的特点及优势。同时，视频采集和显示的控制模块也由同一FPGA芯片实现，从而简化了系统整体结构。视频采集和预处理系统在FPGA上的成功实现为“计算机视觉及其芯片化实现”奠定了必要的基础、提供了一定理论依据。
上传时间： 2013-04-24
上传用户：我好难过
为了提高数字水印抗击各种图像攻击的性能和保持图像的稳健性和不可见性，提出了一种基于离散小波变换（DWT），SVD（singular value decomposition）奇异值分解水印图像和原始载体图像的离散余弦变换（DCT）的自适应水印嵌入算法，主要是将水印图像的两次小波变换后的低频分量潜入到原始图像分块经过SVD分解的S分量矩阵中，同时根据图像的JPEG压缩比的不同计算各个图像块的水印调节因子。实验证明该算法在抗击JPEG压缩、中值滤波、加噪等均具有很好的鲁棒性，嵌入后的图像的PSNR达到38，具有良好的视觉掩蔽性
标签： 数字水印算法
上传时间： 2013-10-09
上传用户：ca05991270
针对红外图像边缘模糊，对比度低的问题，文中研究了改进的中值滤波和改进的Sobel边缘检测对红外图像进行处理。在对处理后图像的特征进行分析的基础上，研究了改进的Laplace金字塔分解的图像融合算法，并基于CUDA并行处理技术，在可编程GPU上实现了红外图像快速增强的目的。该算法结合GPU的内存特点，应用纹理映射、多点访问、并行触发技术，优化数据的存储结构，提高数据处理速度，适用于对红外图像增强的实时性要求较高的领域。实验结果表明，该算法有较好的并行特性，能充分利用CUDA的并行计算能力，提高了红外图像增强的实时性，处理分辨率为3 096×3 096的红外图像时加速比达32.189。
上传时间： 2014-01-03
上传用户：mh_zhaohy
本书针对Atmel公司的AVR系列单片机和ImageCraft公司的ICC AVR开发环境，详细地介绍了AT90LS8535的C语言程序设计。全书共有13章，其内容既涉及到了单片机的结构原理、指令系统、内容资源和外部功能扩展，又包含了单片机的编程工具——ICC AVR C编程器的数据类型、控制流、函数和指针等。本书的特点是：深入浅出，从最基本的概念开始，循序渐进地讲解单片机的应用开发；列举了大量实例，使读者能从实际应用中掌握单片机的开发与应用技术。本书适合作为从事单片机开发人员的参考用书。书中先后讲解了C语言基础、AVR单片机基础，并举了一些简单的实例。本书非常适合初学者。 【目录信息】 第1章 单片机系统概述 1. 1 AVR系列单片机的特点 1. 2 AT90系列单片机简介 第2章 AT90LS8535单片机的基础知识 2. 1 AT90LS8535单片机的总体结构 2. 1. 1 AT90LS8535单片机的中央处理器 2. 1. 2 AT90LS8535单片机的存储器组织 2. 1. 3 AT90LS8535单片机的I／O接口 2. 1. 4 AT90LS8535单片机的内部资源 2. 1. 5 AT90LS8535单片机的时钟电路 2. 1. 6 AT90LS8535单片机的系统复位 2. 1. 7 AT90LS8535单片机的节电方式 2. 1. 8 AT90LS8535单片机的芯片引脚 2. 2 AT90LS8535单片机的指令系统 2. 2. 1 汇编指令格式 2. 2. 2 寻址方式 2. 2. 3 伪指令 2. 2. 4 指令类型及数据操作方式 2. 3 应用程序设计 2. 3. 1 程序设计方法 2. 3. 2 应用程序举例 第3章 AT90LS8535单片机的C编程 3. 1 支持高级语言编程的AVR系列单片机 3. 2 AVR的C编译器 3. 3 ICCAVR介绍 3. 3. 1 安装ICCAVR 3. 3. 2 设置ICCAVR 3. 4 用ICCAVR编写应用程序 3. 5 下载程序文件 第4章 数据类型. 运算符和表达式 4. 1 ICCAVR支持的数据类型 4. 2 常量与变量 4. 2. 1 常量 4. 2. 2 变量 4. 3 AT90LS8535的存储空间 4. 4 算术和赋值运算 4. 4. 1 算术运算符和算术表达式 4. 4. 2 赋值运算符和赋值表达式 4. 5 逻辑运算 4. 6 关系运算 4. 7 位操作 4. 7. 1 位逻辑运算 4. 7. 2 移位运算 4. 8 逗号运算 第5章 控制流 5. 1 C语言的结构化程序设计 5. 1. 1 顺序结构 5. 1. 2 选择结构 5. 1. 3 循环结构 5. 2 选择语句 5. 2. 1 if语句 5. 2. 2 switch分支 5. 2. 3 选择语句的嵌套 5. 3 循环语句 5. 3. 1 while语句 5. 3. 2 do…while语句 5. 3. 3 for语句 5. 3. 4 循环语句嵌套 5. 3. 5 break语句和continue语句 第6章 函数 6. 1 函数的定义 6. 1. 1 函数的定义的一般形式 6. 1. 2 函数的参数 6. 1. 3 函数的值 6. 2 函数的调用 6. 2. 1 函数的一般调用 6. 2. 2 函数的递归调用 6. 2. 3 函数的嵌套调用 6. 3 变量的类型及其存储方式 6. 3. 1 局部变量 6. 3. 2 局部变量的存储方式 6. 3. 3 全局变量 6. 3. 4 全局变量的存储方式 6. 4 内部函数和外部函数 6. 4. 1 内部函数 6. 4. 2 外部函数 第7章 指针 7. 1 指针和指针变量 7. 2 指针变量的定义和引用 7. 2. 1 指针变量的定义 7. 2. 2 指针变量的引用 7. 2. 3 指针变量作为函数参数 7. 3 数组与指针 7. 3. 1 指向数组元素的指针变量 7. 3. 2 数组元素的引用 通过指针 7. 3. 3 数组名作为函数参数 7. 3. 4 指向多维数组的元素的指针变量 7. 4 字符串与指针 7. 4. 1 字符串的表示形式 7. 4. 2 字符串指针变量与字符数组的区别 7. 5 函数与指针 7. 5. 1 函数指针变量 7. 5. 2 指针型函数 7. 6 指向指针的指针 7. 7 有关指针数据类型和运算小结 7. 7. 1 有关指针的数据类型的小结 7. 7. 2 指针运算的小结 第8章 结构体和共用体 8. 1 结构体的定义和引用 8. 1. 1 结构体类型变量的定义 8. 1. 2 结构体类型变量的引用 8. 2 结构类型的说明 8. 3 结构体变量的初始化和赋值 8. 3. 1 结构体变量的初始化 8. 3. 2 结构体变量的赋值 8. 4 结构体数组 8. 4. 1 结构体数组的定义 8. 4. 2 结构体数组的初始化 8. 5 指向结构体类型变量的指针 8. 5. 1 指向结构体变量的指针 8. 5. 2 指向结构体数组的指针 8. 5. 3 指向结构体变量的指针做函数参数 8. 6 共用体 8. 6. 1 共用体的定义 8. 6. 2 共用体变量的引用 第9章 A190LS8535的内部资源 9. 1 I／O 口 9. 1. 1 端口A 9. 1. 2 端口B 9. 1. 3 端口C 9. 1. 4 端口D 9. 1. 5 I／O口的编程 9. 2 中断 9. 2. 1 单片机的中断功能 9. 2. 2 AT90LS8535单片机的中断系统 9. 2. 3 1CCAVRC编译器的中断操作 9. 2. 4 中断的编程 9. 3 串行数据通信 9. 3. 1 数据通信基础 9. 3. 2 AT90LS8535的同步串行接口 9. 3. 3 AT90LS8535的异步串行接口 9. 4 定时／计数器 9. 4. 1 定时／计数器的分频器 9. 4. 2 8位定时／计数器0 9. 4. 3 16位定时／计数器1 9. 4. 4 8位定时／计数器2 9. 5 EEPROM 9. 5. 1 与EEPROM有关的寄存器 9. 5. 2 EEPROM读／写操作 9. 5. 3 EEPROM的应用举例 9. 6 模拟量输入接口 9. 6. 1 模数转换器的结构 9. 6. 2 ADC的使用 9. 6. 3 与模数转换器有关的寄存器 9. 6. 4 ADC的噪声消除 9. 6. 5 ADC的应用举例 9. 7 模拟比较器 9. 7. 1 模拟比较器的结构 9. 7. 2 与模拟比较器有关的寄存器 9. 7. 3 模拟比较器的应用举例 第10章 AT90LS8535的人机接口编程 10. 1 键盘接口 10. 1. 1 非矩阵式键盘 10. 1. 2 矩阵式键盘 10. 2 LED显示输出 10. 2. 1 LED的静态显示 10. 2. 2 LED的动态扫描显示 10. 2. 3 动态扫描显示专用芯片MC14489 10. 3 LCD显示输出 10. 3. 1 字符型LCD 10. 3. 2 点阵型LCD 10. 4 ISD2500系列语音芯片的编程 10. 4. 1 ISD2500的片内结构和引脚 10. 4. 2 ISD2500的操作 10. 4. 3 ISD2500和单片机的接口及编程 10. 5 TP-uP微型打印机 10. 5. 1 TP-uP打印机的接口和逻辑时序 10. 5. 2 P-uP打印机的打印命令和字符代码 10. 5. 3 AT90LS8535与TP-uP系列打印机的接口及编程 10. 6 IC卡 10. 6. 1 IC卡读写装置 10. 6. 2 IC卡软件 第11章 AT90LS8535的外围扩展 11. 1 简单I/O扩展芯片 11. 1. 1 用74LS377扩展数据输出接口 11. 1. 2 数据输入接口 11. 2 模拟量输出 11. 2. 1 D／A转换器简介 11. 2. 2 8位数模转换器DAC0832 11. 2. 3 8位数模转换器与单片机的接口及编程 11. 2. 4 12位数模转换器DACl230 11. 2. 5 12位数模转换器与单片机的接口及编程 11. 3 可编程I/O扩展芯片8255A 11. 3. 1 8255A的引脚和内部结构 11. 3. 2 8255A的工作方式 11. 3. 3 8255A的控制字 11. 3. 4 AT90LS8535和8255A的接口 11. 4 带片内RAM的I／O扩展芯片8155 11. 4. 1 8155的引脚和内部结构. 11. 4. 2 8155的I／O口工作方式 11. 4. 3 8155的定时／计数器 11. 4. 4 8155的命令和状态字 11. 4. 5 AT90LS8535与8155的接口及编程 11. 5 定时／计数器芯片8253 11. 5. 1 8253的信号引脚和逻辑结构 11. 5. 2 8253的工作方式 11. 5. 3 8253的控制字 11. 5. 4 AT90LS8535与8253的接口及编程 11. 6 实时时钟芯片DS1302 11. 6. 1 DS1302的引脚和内部结构 11. 6. 2 DS1302的控制方式 11. 6. 3 AT90LS8535与DS1302的接口与编程 11. 7 数字温度传感器DS18B20 11. 7. 1 DSl8B20的引脚和内部结构 11. 7. 2 DS18B20的温度测量 11. 7. 3 AT90LS8535与DS18B20的接口与编程 第12章 AT90LS8535的通信编程 12. 1 串口通信 12. 1. 1 异步串口UART通信 12. 1. 2 同步串口SPI通信 12. 2 I2C总线 12. 2. 1 I2C总线协议 12. 2. 2 采用AT90LS8535的并行I／O口模拟I2C总线 12. 3 CAN总线 12. 3. 1 CAN总线的特点 12. 3. 2 CAN协议的信息格式 12. 3. 3 CAN控制器SJA1000 12. 3. 4 AT90LS8535与SJA1000的接口及编程 12. 4 AT90LS8535单片机与PC的串行通信 12. 4. 1 基于VC 6. 0的PC串口通信 12. 4. 2 应用实例 第13章 系统设计中的程序处理方法 13. 1 数字滤波处理 13. 1. 1 平滑滤波 13. 1. 2 中值滤波 13. 1. 3 程序判断滤波 13. 2 非线性处理 13. 2. 1 查表法 13. 2. 2 线性插值法
上传时间： 2013-11-04
上传用户：元宵汉堡包
