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基于FPGA的工業(yè)圖像采集及預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,F(xiàn)PGA因其超大規(guī)模、超高速的特點在工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控、超高速信號處理和實時測控等領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。論文以民用工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的工業(yè)圖像為研究對象,根據(jù)其易受光電噪聲影響且邊緣簡單的特點,結(jié)合FPGA應(yīng)用于工業(yè)圖像采集和預(yù)處理領(lǐng)域的優(yōu)勢,提出了基于FPGA的工業(yè)圖像采集與預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計方案。論文闡述了系統(tǒng)的設(shè)計思想與實現(xiàn)過程,其主要內(nèi)容如下:
  (1)研究了系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計方案。圖像采集端,設(shè)計了CMOS圖像傳感器的驅(qū)動電

2、路;系統(tǒng)控制端,完成了主板控制模塊中FPGA、SDRAM、SRAM、FLASH等芯片的選型;圖像顯示端,設(shè)計了LCD顯示驅(qū)動電路。
  (2)重點闡述了存儲器接口設(shè)計實現(xiàn)。利用一片8Mbit的SRAM作為圖像預(yù)處理階段的緩存,通過FPGA的控制,實現(xiàn)了單片SRAM的乒乓操作;利用一片256Mbits的SDRAM作為圖像顯示的緩存,結(jié)合SDRAM內(nèi)部的L-BANK實現(xiàn)了片內(nèi)乒乓操作。
 ?。?)詳細(xì)論述了圖像預(yù)處理算法。根據(jù)工

3、業(yè)圖像的特點,對圖像預(yù)處理算法中的中值濾波算法和邊緣檢測算法進行了優(yōu)化改進。提出了一種快速取得中值的方法,減少了所消耗的硬件資源,并提高了中值濾波的速度;根據(jù)需要進行邊緣檢測的工業(yè)圖像特點,提出了一種簡單有效的邊緣檢測算法,僅需簡單的邏輯算法和很少的硬件資源即可有效檢測出特定工業(yè)場合下工業(yè)圖像的邊緣。兩種算法均采用流水線式設(shè)計,充分發(fā)揮了FPGA的優(yōu)勢。
 ?。?)實現(xiàn)了SOPC平臺的搭建。結(jié)合NIOSII處理器,設(shè)計完成了SOP

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