基于FPGA的自聚焦視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)桂林電子科技大學(xué)碩碩碩碩士士士士學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)位位位位論論論論文文文文題目基于FPGA的自聚焦視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（（（（英文英文英文英文））））DesignImplementationofAutofocusingVideoSystemBasedonFPGA研研研研究究究究生生生生學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)號(hào)號(hào)號(hào)號(hào):092081121研研研研究究究究生生生生姓姓姓姓名名名名:劉金濤指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名、、、、職務(wù)

2、職務(wù)職務(wù)職務(wù):談恩民教授申申申申請(qǐng)請(qǐng)請(qǐng)請(qǐng)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)科科科科門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)類類類類:工學(xué)碩士學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)科科科科、、、、專專專專業(yè)業(yè)業(yè)業(yè):測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器提提提提交交交交論論論論文文文文日日日日期期期期:2012年4月論論論論文文文文答答答答辯辯辯辯日日日日期期期期:2012年6月2012年6月10日摘要Ⅰ摘要作為視頻系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，自動(dòng)聚焦技術(shù)扮演了重要的角色，并有著廣泛的應(yīng)用。本文首先分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外自聚焦產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的主要問(wèn)題

3、，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了一種基于FPGA的系統(tǒng)平臺(tái)，充分發(fā)揮FPGA靈活性好、速度快、集成度高等優(yōu)勢(shì)，并利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)聚焦視頻系統(tǒng)。根據(jù)視頻系統(tǒng)的需求分析，確定了整個(gè)系統(tǒng)的FPGA硬件架構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)各電路模塊進(jìn)行芯片選型分析，采用CMOS作為圖像傳感器，完成了整個(gè)硬件平臺(tái)的搭建。為了更好地提高系統(tǒng)集成度，設(shè)計(jì)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)IP核，并針對(duì)自動(dòng)聚焦算法專門(mén)設(shè)計(jì)了一種圖像采集IP核，提高圖像采集效率的同時(shí)使系統(tǒng)資源消耗更少。針對(duì)

4、當(dāng)前常用的聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真和對(duì)比分析，確定了改進(jìn)型Brenner函數(shù)法作為聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)?？紤]到普通爬山搜索算法的一些缺陷，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，步進(jìn)電機(jī)采用先大步長(zhǎng)走再小步長(zhǎng)走的策略，通過(guò)一次回走即可到達(dá)正焦點(diǎn)位置，能更快的完成最佳聚焦點(diǎn)搜索。同時(shí)，詳細(xì)分析了自動(dòng)聚焦的啟動(dòng)條件，并采用邊緣數(shù)統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)進(jìn)行有效判斷。根據(jù)所采用變焦鏡頭的參數(shù)，對(duì)變倍跟蹤曲線采用分段近似逼近的方法進(jìn)行了有效地模擬。為了更好的結(jié)合按鍵來(lái)完成人機(jī)交互