嵌入式圖像采集顯示系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題將嵌入式系統(tǒng)的概念引入到光纖熔接機(jī)的圖像采集顯示研究中，使圖像采集顯示系統(tǒng)能夠在嵌入式系統(tǒng)的支持下產(chǎn)生新的研究方法，新的技術(shù)路線和新的產(chǎn)品。課題研究的目的就是開(kāi)發(fā)一種小型化、智能化的嵌入式產(chǎn)品。因?yàn)樾⌒突⒅悄芑俏磥?lái)嵌入式產(chǎn)品的趨勢(shì)，既是科學(xué)研究的方向，也是市場(chǎng)的要求。因此，將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于圖像采集處理中，必然會(huì)成為設(shè)計(jì)者的理想的設(shè)計(jì)方案。 目前，有兩種技術(shù)將對(duì)未來(lái)的圖像應(yīng)用技術(shù)有很大的影響。第一種是FPGA，由于不斷增

2、加的芯片密度和改進(jìn)的軟件工具，使得它在圖像處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。第二種是嵌入式技術(shù)，嵌入式CPU解決了系統(tǒng)的功耗問(wèn)題，嵌入式操作系統(tǒng)提供給開(kāi)發(fā)者一個(gè)與計(jì)算機(jī)兼容的開(kāi)發(fā)環(huán)境。而這兩種技術(shù)的結(jié)合，可以將與圖像采集處理顯示相關(guān)的所有部件全部集成在一個(gè)芯片中，給開(kāi)發(fā)者提供了更大的便利條件。本文采用最新的SOPC(片上可編程系統(tǒng))技術(shù)，將兩種技術(shù)融合在一起，改變圖像采集顯示系統(tǒng)傳統(tǒng)的CPU+FPGA系統(tǒng)架構(gòu)，將Nios Ⅱ嵌入式軟核處理器嵌入到

3、FPGA中，在單片F(xiàn)PGA上實(shí)現(xiàn)原有架構(gòu)的功能，并且由于FPGA的可編程性使系統(tǒng)配置變得更加靈活。 對(duì)于實(shí)時(shí)性需求較低的處理，采用Nios Ⅱ處理器來(lái)完成，對(duì)實(shí)時(shí)性高的圖像數(shù)據(jù)流的處理由FPGA來(lái)完成。系統(tǒng)采用Nios Ⅱ用戶自定義邏輯實(shí)現(xiàn)了攝像頭的I<'2>C總線配置，針對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集顯示的需求，采用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)采集、處理、緩存、顯示模塊的設(shè)計(jì)。 經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明，采用SOPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像采集顯示系統(tǒng)具有很