基于FPGA的顯微圖像采集平臺控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、顯微鏡在生物醫(yī)學、植物學和微電子等相關(guān)領(lǐng)域具有不可替代的作用。實驗操作員使用傳統(tǒng)光學顯微鏡時直接用眼觀察，無法保存觀察結(jié)果，顯微圖像分析結(jié)果好壞全憑個人能力決定。普通光學在觀察大批量的同類型的觀察素材時，顯微圖像分析處理不能獲得圖像處理軟件的幫助，因而需要大量的人力資源。這些原因也就造成了個人工作效率低。綜上所說傳統(tǒng)光學顯微鏡在某些特定領(lǐng)域使用過程中顯露出越來越多的局限性。為了克服這些缺點，研究人員根據(jù)光學、光學材料學、微電子學等各方面

2、的知識光學設(shè)計出了數(shù)碼顯微鏡。數(shù)碼顯微鏡配備高分辨率的光學感光元件，能夠?qū)⒓t綠藍三種不同顏色的光強轉(zhuǎn)換成相應電荷。數(shù)碼顯微鏡的控制系統(tǒng)可以采集這些元件的電荷并將其數(shù)字化。最后數(shù)碼顯微鏡的內(nèi)置微控制器可以控制這些數(shù)據(jù)，并通過相應的數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)缴衔粰C。上位機圖像處理軟件可以將數(shù)字圖像進行實時顯示。最后還可以對顯微圖像進行處理以獲得更加清晰的目標圖像。
　　由于數(shù)字圖像處理，底層圖像處理的數(shù)據(jù)量很大，要求處理速度快，但運算結(jié)果相對比較

3、簡單，并且處理圖像時所有元素均需施以相同的操作。數(shù)字圖像處理的這些特點非常適合于映射到FPGA架構(gòu)中由硬件算法實現(xiàn)。綜上所述本文提出了一種關(guān)于顯微鏡的改進方法。在這種方法中利用OV7670模塊采集顯微圖像，然后在FPGA芯片內(nèi)嵌算法對顯微圖像進行預處理，最后通過USB數(shù)據(jù)總線將圖像傳輸?shù)缴衔粰C中。基于FPGA顯微圖像采集平臺控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能：1.利用OV7670模塊完成顯微圖像采集；2.通過VGA接口完成顯微圖像的液晶屏顯示；3