基于Zynq的嵌入式數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式技術(shù)和圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，基于嵌入式的圖像傳輸技術(shù)成為目前電子技術(shù)領(lǐng)域重要的研究課題之一，在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。在嵌入式技術(shù)中，Zynq可擴展處理平臺是一種新近發(fā)展的系統(tǒng)平臺技術(shù)，它在一片芯片中集成了大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷‵PGA）、低功耗高性能先進RISC處理器（ARM）和兩者的互連總線，因此同時具備FPGA技術(shù)和ARM技術(shù)的優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景。為了滿足圖像采集、傳輸、處理等系統(tǒng)高集成度

2、、非壓縮、大數(shù)據(jù)量的需求，論文在Zynq可擴展處理平臺上設(shè)計并實現(xiàn)了高速嵌入式數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的在PC機+處理板卡上構(gòu)建的數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)相比，由于Zynq平臺內(nèi)部集成了可編程邏輯和處理器系統(tǒng)，可以方便的實現(xiàn)兩者所需的功能，所以在 Zynq平臺上實現(xiàn)的數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)具有功耗低、性能穩(wěn)定、體積小、性價比高等特點。與基于傳統(tǒng)分離式的ARM芯片+FPGA芯片的數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)相比，Zynq平臺內(nèi)部的高速互聯(lián)結(jié)構(gòu)既簡化了系統(tǒng)的搭建，又

3、使嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)變得更加靈活，同時也有利于提高圖像的處理與傳輸速度。論文充分利用軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)，以及Zynq平臺內(nèi)部互聯(lián)總線集成度高、速度快、接口豐富等優(yōu)勢，將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理等功能集成到Zynq平臺，能夠滿足當前圖像傳輸系統(tǒng)的功能和性能要求。
　　論文在Zynq平臺上設(shè)計并實現(xiàn)的數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)，可以根據(jù)外部輸入命令通過USB接口攝像頭采集數(shù)字圖像，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲和高速處理，并可以通過千兆以太網(wǎng)將數(shù)

4、據(jù)傳送至遠程終端。論文對系統(tǒng)的軟硬件模塊及接口總線進行了合理的設(shè)計，簡化了系統(tǒng)的設(shè)計難度，減少了系統(tǒng)的資源消耗，增加了系統(tǒng)中軟硬件的數(shù)據(jù)交互速度；論文采用USB攝像頭進行圖像數(shù)據(jù)采集，為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)來源，有利于系統(tǒng)的維護，提高了系統(tǒng)的通用性；論文在可編程邏輯部分對中值濾波算法進行了改進，改進的中值濾波方法在有效提高圖像數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時也提高了圖像的處理速度，降低了系統(tǒng)處理器的利用率，為遠程終端對圖像數(shù)據(jù)的進一步處理和使用提供了

5、條件；論文采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的遠距離高速傳輸，有效的提高了數(shù)據(jù)的傳輸帶寬，滿足了數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)的發(fā)展需求；通過可編程邏輯實現(xiàn)的VGA/HDMI顯示模塊以及在處理器部分實現(xiàn)的控制軟件，使系統(tǒng)具有良好的人機交互界面，也保證系統(tǒng)中各個模塊的有序工作。
　　論文對設(shè)計、實現(xiàn)的基于Zynq的嵌入式數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)進行了長時間的測試驗證，實驗數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)能夠很好的完成圖像數(shù)據(jù)的采集、處理與傳輸任務(wù)。經(jīng)測試，論文設(shè)計、實現(xiàn)的圖