基于FPGA的視頻自動聚焦系統(tǒng)設計.pdf

1、視頻自動聚焦是一種應用于精密儀器之技術，它根據(jù)場景中圖像的信息調節(jié)前端設備使圖像清晰，廣泛應用于安防、醫(yī)療、影視行業(yè)，具有很大的市場價值和研究意義。因此，論文著重研究了視頻自動聚焦算法，提出了新型的視頻自動聚焦算法，并對傳統(tǒng)技術作出了改進，設計出基于FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）的視頻自動聚焦系統(tǒng)。
　　 論文首先對視頻自動聚焦技術的發(fā)展和現(xiàn)狀進行了簡述，對傳統(tǒng)聚焦評價函數(shù)作出了分析，在SMD（灰度差分和）函數(shù)與能量梯度函數(shù)的基礎

2、上進行了改進，提出了一種新型的視頻自動聚焦算法。其次對傳統(tǒng)的極值點搜索法進行了分析，提出了改進型極值點搜索法。由分析結果得出論文提出的視頻自動聚焦算法比傳統(tǒng)算法計算更為簡單，單峰性更好，聚焦區(qū)域更小，抗干擾性能更強。
　　 論文對視頻原理及制式進行了分析，選擇ITU656YUV4:2:2方式的視頻格式，設計了基于FPGA的視頻自動聚焦系統(tǒng)。它用ADV7180與BD6521代替?zhèn)鹘y(tǒng)編解碼芯片完成編解碼操作，采用I2C對BD6521

3、配置完成去霧和增強功能。采用移位寄存器IP核代替?zhèn)鹘y(tǒng)設計的SDRAM（同步動態(tài)隨機存儲器）進行數(shù)據(jù)運算，增加VGA接口，用FPGA代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單片機完成電機驅動。運用VerilogHDL語言實現(xiàn)新型聚焦算法和電機驅動、視頻顯示等功能，并且對這些功能模塊進行了仿真。
　　 文中用設計的實驗板完成波形測試，運用SignalTapⅡ對于行場信號和數(shù)據(jù)信號進行采樣，以驗證設計的視頻顯示功能及I2C配置之正確性。然后分別用實驗板和萬用表作為